You are hereSZZM5

SZZM5


Course: Quantum Physics

Department/Abbreviation: KBF/SZZM5

Year: 2020

Guarantee: 'doc. RNDr. Martin Kubala, Ph.D.'

Annotation:

  • Experiments, which cannot be explained by classical physics
  • Postulates of quantum mechanics
  • Mathematical calculus of quantum mechanics
  • Harmonic oscillator
  • Perturbation theory
  • Hydrogen atom
  • Born-Oppenheimer and adiabatic approximation
  • VB and MO LCAO methods
  • Quantum explanation of chemical bond in the molecules
  • Many-atomic molecules

Course review:
1. Základní pojmy kvantové mechaniky. Vlnová funkce, Schroedingerova rovnice, stacionární, nestacionární stavy. Operátory fyzikálních veličin. Základní představy kvantové teorie systémů mnoha částic, symetrické, antisymetrické vlnové funkce, úplné vlnové funkce. Základy teorie reprezentací. 2. Elementární kvantová teorie atomů se dvěma elektrony. Atom helia, základní a excitované stavy. Parahelium, ortohelium. 3. Elementární kvantová teorie atomů s více než dvěma elektrony. Hartreeho metoda selfkonzistentního pole. 4. Základní aproximace v teorii chemické vazby. Bornova - Oppenheimerova aproximace, adiabatická aproximace. Separace vibračních a rotačních stupňů volnosti dvouatomové molekuly. 5. Jednoelektronová aproximace. Hartree - Fockovy rovnice pro řešení jednoelektronových funkcí a jednoelektronových energií. Molekuly jako systémy s uzavřenými slupkami, Fockův operátor. 6. Aproximace n-elektronové funkce molekuly. Metoda VB, metoda MO LCAO. Volba báze v metodě MO LCAO, orbitaly VTO, STO, GTO, jejich vlastnosti. Korelační problém, metoda konfigurační interakce CI. 7. Kvantová teorie chemické vazby. Kvantitativní popis kovalentní vazby v homonukleárních dvouatomových molekulách. Řešení molekuly vodíku metodami VB a MO LCAO. 8. Kvalitativní popis chemické vazby. Atomové a molekulové orbitaly v kvalitativním popisu chemické vazby, jejich zobrazení a charakteristiky. Hybridní atomové orbitaly. Konstrukce molekulových orbitalů, překryvy atomových orbitalů. Charakteristiky homonukleárních dvouatomových molekul. 9. Kovalentní vazba v heteronukleárních dvouatomových molekulách. Iontová vazba. Víceatomové molekuly, lokalizované a nelokalizované molekulové orbitaly víceatomových molekul. Hybridizace v teorii chemické vazby. 10. Přehled výpočetních metod v kvantové teorii chemické vazby. Metody "ab initio", semiempirické a empirické metody, příklady těchto metod. Metody uvažující valenční elektrony, - elektronové přiblížení.