2003/2004 - Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten - Uppsala ...

UPPSALA UNIVERSITET STUDIEHANDBOK 2003/04
Uppsala tekniska högskola
Civilingenjörsprogrammen
Kursplaner
Kvantmekanik och spektroskopi, 8 poäng
Quantum mechanics and spectroscopy
1KK700
Kursplanen är fastställd 2002-04-27 av teknisk- naturvetenskapliga fakultetsnämnden och
senast reviderad 2003-05-03 av teknisk- naturvetenskapliga fakultetsnämnden
Kursen ges inom Civilingenjörsprogrammet i kemiteknik
Studieperiod: Kursen ges i Period 33-34
Mål för utbildningen Kursen skall ge grundläggande kunskaper i kvantmekanik, med
tyngdpunkt på dess användning inom atom- och molekylfysik och kemi, samt en orientering
om kvantmekaniska beräkningsmetoder. Den skall vidare ge en introduktion till växelverkan
mellan elektromagnetisk strålning och materia samt kännedom om de viktigaste
spektroskopiska metoderna i kemin.
Kursens innehåll Kvantmekanik och spektroskopi I
Den experimentella bakgrunden till kvantmekaniken, våg-partikeldualism.
Schrödingerekvationen, sannolikhetstolkning, Heisenbergs osäkerhetsrelation. Operatorer och
förväntningsvärden. Egenvärdesproblem. Partikel i låda. Frielektronmodellen. Harmonisk
oscillator och vibrationsspektra. Väteatomen. Rörelsemängdsmoment. Störningsteori.
Variationsmetoden. Flerelektronatomer, orbitalapproximationen, skärmning, effektiva
enpartikelekvationer. Atomära egenskaper och spektra, urvalsregler. Molekylorbitalmodellen,
bindande och antibindande orbitaler, bindningstal. MO-LCAO metoden. pi-elektronteori.
Valensbindningsmodellen. Ligandfältteori.
Laborationer: 1. Teorilaboration (kvantmekanik) 2. Datorlaboration (kvantmekanik) 3.
Kvantkemiska beräkningar
Kvantmekanik och spektroskopi II
Symmetri och gruppteori. Absorption och emission av strålning, Vibrations- och
rotationsspektroskopi, elektroniska övergångar, breddningsmekanismer. Ramanspektroskopi.
Fluorescens och fosforescens. Laser och laserspektroskopi. Magnetisk resonans, NMR, ESR.
Laborationer: 4. Vibrations-rotationsspektra, 5. Laserspektroskopi
Särskild behörighet Linjär algebra. Flerdimensionell analys. Fysikalisk kemi. Mekanik I.
Undervisningsform Föreläsningar, lektioner och laborationer.
Examinationsform Skriftlig tentamen vid kursens slut. För godkännande krävs även
godkända laborationskurser. De tre teoretiska laborationerna motsvarar 1.0 poäng och de
experimentella laborationerna motsvarar 1.0 poäng.
Betyg Något av betygen underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4) och med
beröm godkänd (5)
Övriga föreskrifter I undervisningen deltar även fysikalisk-kemiska institutionen.
Kurslitteratur P. W. Atkins: Physical Chemistry, 6th ed, Oxford Press, 1998 eller senare
upplaga. Anteckningar och laborationsinstruktioner, fysiska institutionen och fysikaliskkemiska
institutionen.
Nivå: Kursen ges på C-nivå
Ämne: Kursen ges inom huvudämnet Fysik, Kemi och Teknik
Kursansvarig institution Fysiska institutionen
289