Kursussøgning, efter- og videreuddannelse – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Kursussøgning, efter- og videreuddannelse

Kvantekemi og teoretisk spektroskopi (KemiKS)

Praktisk information
Studieår 2016/2017
Tidspunkt
Blok 3
Niveau Bachelor
ECTS 7,5 ECTS
Kursusansvarlig
  • Stephan P. A. Sauer (5-776579697644676c6971326f7932686f)
  • Kemisk Institut
Kursusnummer: NKEA05042U

Engelsk titel

Quantum Chemistry and Theoretical Spectroscopy (KemiKS)

Kursusindhold

  • Kvantekemiske begreber og metoder til beregning og fortolkning af molekylers struktur, egenskaber og spektre
  • Matematisk beskrivelse af molekylernes symmetriegenskaber
  • Anvendelse af molekylernes symmetri på den elektroniske struktur af molekyler, på molekylernes spektre og reaktioner
  • Teori af bane- og spin impulsmoment
  • Separation af kerne- og elektronbevægelser (Born-Oppenheimer tilnærmelse)
  • Orbitalbeskrivelse af atomernes og molekylernes elektroniske struktur 
  • Termsymboler af atomer og toatomige molekyler
  • Tilnærmelsesmetoder: variationsmetoden og tidsafhængig perturbationsteori
  • Introduktion til semiempiriske og ab initio beregningsmetoder
  • Spektroskopiske begreber: overgangsmomenter, Einstein koefficienter, udvalgsregler 
  • Teorien for rotations- og vibrationsspektre af toatomige molekyler 
  • Normalkoordinater og rotortyper af fleratomige molekyler
  • Elektroniske spektre: Franck-Condon princippet, oscillatorstyrker, fluorescens og phosphorescens
  • Teorien for kerne- og elektron-magnetisk resonansspektroskopi  (NMR and ESR)

Målbeskrivelse

Kurset overordnede formål er at opnå et overblik over den kvantekemiske beskrivelse af den elektroniske struktur af atomer og simple molekyler, deres spektre og reaktivitet.

Efter kurset har den studerende viden om:

  • hvordan atomernes og molekylernes egenskaber kan forudsiges fra få gundlæggende fysiske love
  • hvordan den elektroniske struktur af atomer og simple molekyler kan beskrives med hjælp af kvantemekanik
  • analysering af forskellige typer af spektre af atomer og simple molekyler med hjælp af kvantemekanik
  • den matematiske beskrivelse af molekylernes symmetriegenskaber og dens anvendelser

Efter kurset har den studerende færdigheder i at:

  • forudsige struktur, egenskaber, spektre og reaktivitet af atomer og simple molekyler
  • udføre simple kvantekemiske udledninger og beregninger.

Efter kurset har den studerende kompetencer til selvstændigt at:

  • anvende kvantekemiske argumenter i diskussion og forudsigelse af egenskaber og reaktioner af atomer og molekyler.

Anbefalede faglige forudsætninger

Det anbefales at den studerende er fortrolig med indholdet af MatIntroKem, KemiO, KemiU1, KemiU2, AnvMatKem, KemiBin, AnvSpek og FysKem1.

Tilmelding

Som meritstuderende - klik her!

Som enkeltfags-studerende (efter- og videreuddannelse) - klik her!

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i kemi
Bacheloruddannelsen i nanoscience

Studienævn

Studienævn for Fysik, Kemi og Nanoscience

Kursustype

Enkeltfag dagtimer (tompladsordning)

Varighed

1 blok

Skemagruppe

B
---- SKEMA LINK ----

Undervisningsform

Blended Learning:
Forelæsninger (live eller som videoforelæsninger) holdt af lærerene
Studerende aktiverende holdundervisning/​spørgetimer
Teoretiske og computerøvelser med obligatoriske afleveringer, hvor de studerende arbejder i små grupper på ugens opgaver eller projekter

De studerende forventes at udføre computerøvelserne på deres egen laptop.

Undervisningssprog

Dansk

Undervisningsmateriale

Bliver oplyst på Absalon

Arbejdsbelastning

Kategori Timer
E-læring 42
Holdundervisning 42
Teoretiske øvelser 42
Forberedelse 79,5
Eksamen 0,5
Total 206,0

Eksamen

Prøveform

Mundtlig prøve, 20 minutter
Mundtlig prøve uden forberedelse

Hjælpemidler

Uden hjælpemidler

Bedømmelsesform

7-trins skala

Kriterier for bedømmelse

Efter kurset skal den studerende:

  • kunne bestemme symmetri punktgruppen af et givet molekyle og redegøre for dens konsekvenser for den elektroniske struktur, egenskaber, spektre og reaktioner af molekylet.
  • kunne opskrive Hamilton operatoren og Schrödinger ligningen for et givet atom eller molekyle i Dirac notation.
  • kunne redegøre for egenskaber af kvantemekaniske operatorer.
  • kunne redegøre for egenskaber af bane, spin og total impulsmoment af elektroner, kerner, fotoner og deres kobling.
  • kunne redegøre for de forskellige energiniveauer af et molekyle.
  • kunne redegøre for principperne for orbitalbeskrivelsen af den elektroniske struktur af atomer og molekyler.
  • kunne udføre simple kvantemekaniske beregninger med orbitaler.
  • kunne redegøre for termsymboler for atomer og molekyler.
  • kunne beskrive elektroniske energiniveaudiagrammer for atomer og simple molekyler.
  • kunne redegøre for spektroskopiske udvalgsregler og deres udledning med hjælp af tidsafhængig perturbationsteori.
  • kunne redegøre for og have indsigt i rotation og rotation-vibrations spektre af simple molekyler.
  • kunne omsætte mellem spektroskopiske konstanter for rotation-vibration spekter og molekylernes struktur og egenskaber.
  • kunne omsætte mellem elektroniske spektre og tilsvarende potentielle energioverflader og fotokemiske processer.
  • kunne redegøre for de magnetiske egenskaber af elektroner og kerner og deres relation til ESR/EPR og NMR spektroskopi
  • kunne redegøre for simple NMR og ESR/EPR spektre.

Censurform

Ingen ekstern censur
Flere interne bedømmere

Reeksamen

20 minutter mundtlig eksamen.

Indstillingskrav til reeksamen: Mindst 5 af de 7 skriftlige afleveringsopgaver skal være godkendt senest en uge inden reeksamen.

Mere information om kurset
Er du BA- eller KA-studerende?
Er du bachelor- eller kandidat-studerende, så find dette kursus i kursusbasen for studerende:

Kursusinformation for indskrevne studerende