Uniwersytet Szczeciński Wydział Matematyczno – Fizyczny

63Przedmioty kierunkowe do wyboruOpis przedmiotu (sylabusu) na rok akademicki: 2009/2010Wydział Matematyczno-Fizyczny Jednostka organizacyjna US: Instytut FizykiKierunek / Specjalność: Fizyka/ Fizyka i zastosowania komputerów, Fizyka biomedyczna, Fizyka i monitoringśrodowiskaRodzaj studiów: studia I stopniaKOD Przedmiotu:13.2II16C201LiczbaTryb studiów Rok Semestr Rodzaj zajęć:godzin5 wykłady 30stacjonarne III 5 ćwiczenia 15niestacjonarneProwadzący przedmiot: dr Stanisław PrajsnarNazwa przedmiotu: Wstęp do fizyki atomowej i cząsteczkowejPunktyECTS:3Typprzedmiotuprzedmiotdo wyboruJęzykwykładowyWymagania wstępne: znajomość podstaw fizyki, metod matematycznych fizyki, mechaniki kwantowejCele przedmiotu: Wykłady i ćwiczenia mają na celu przedstawienie pojęć, metod rachunkowych orazdoświadczalnych podstaw fizyki atomów i cząsteczek.Metody dydaktyczne: wykład, ćwiczenia rachunkowe, dyskusje na temat praktycznych zastosowań zjawiskatomowych i cząsteczkowych, indywidualne konsultacje.Treści merytoryczne przedmiotu: .Doświadczalne podstawy fizyki atomowej i pierwsze modele atomów:spektroskopia atomowa, model atomu wg J.J. Thompsona, doświadczenie Rutherforda i model planetarny atomu,teoria Bohra i teoria Sommerfelda atomu wodoru, doświadczenie Francka-Hertza,Wybrane elementy mechaniki kwantowej:dualizm korpuskularno-falowy, funkcja falowa, równanie Schrödingera i stany stacjonarne, wielkości fizyczne ioperatory, zagadnienie własne operatorów hermitowskich, wartości średnie wielkości fizycznych, zasadanieoznaczoności Heisenberga, postulaty mechaniki kwantowej, kwantowanie momentu pędu, doświadczenie Sterna-Gerlacha, spin elektronu,Budowa atomów:atom wodoru w mechanice kwantowej, struktura subtelna i nadsubtelna poziomów energetycznych atomu wodoru,atom helu - omówienie rozwiązań równania Schrödingera, zasada Pauliego, atomy wieloelektronowe - konfiguracjeelektronów, sprzężenie LS, budowa układu okresowego pierwiastków, atom w polu magnetycznym - efekt Zeemana,widma atomowe,Struktura cząsteczek:rozdzielenie ruchu jąder i elektronów - przybliżenie Borna – Oppenheimera, stany elektronowe cząsteczek, joncząsteczki wodoru - przybliżenie LCAO, symetrie jonu cząsteczki wodoru i klasyfikacja orbitali molekularnych,cząsteczka wodoru H 2 - teoria orbitali molekularnych i teoria wiązań walencyjnych, cząsteczki dwuatomowehomojądrowe i heterojądrowe, hybrydyzacja orbitali atomowych, cząsteczki wieloatomowe i kierunkowość wiązańchemicznych.Forma i warunki zaliczenia: wykład - egzamin pisemny,ćwiczenia - ocenianie ciągłe, kolokwia pisemneLiteratura podstawowa:1. W. Kołos, Chemia kwantowa, PWN, Warszawa 1978.2. A. Kopystyńska, Wkłady z fizyki atomu, PWN, Warszawa 1989.3. R. Eisberg, R. Resnick, Fizyka kwantowa, PWN, Warszawa 1983.4. P. W. Atkins, Molekularna mechanika kwantowa, PWN, Warszawa 1974.5. H. Haken, H.Ch. Wolf, Fizyka molekularna z elementami chemii kwantowej, PWN, Warszawa 1998.6. H. Haken, H.Ch. Wolf, Atomy i kwanty. Wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej, PWN Warszawa2002.Literatura uzupełniająca:.1. A. Gołębiewski, Elementy mechaniki i chemii kwantowej, PWN, Warszawa 1982.2. R. McWeeny, Coulsona wiązania chemiczne, PWN, Warszawa 1987.3. J. Ginter, Wstęp do fizyki atomu, cząsteczki i ciała stałego, PWN, Warszawa 1986.polski