Behörighetskrav

Kemiska principer I/Grundläggande kemi, 10 hp samt Matematik 15 hp eller motsv. Linjär algebra rekommenderas.

Mål

Efter godkänd kurs skall studenten kunna

• redogöra för kvantmekanikens grundläggande principer och begrepp för att beskriva kemisk bindning
• lösa Schrödingerekvationen för modellsystem av relevans inom kemi och fysik
• beskriva flerelektronatomer med hjälp av den oberoende partikelmodellen
• beskriva uppbyggnaden av det periodiska systemet och sambanden mellan grundämnenas egenskaper och deras elektronkonfigurationer
• beskriva grunderna bakom växelverkan mellan elektromagnetisk strålning och materia samt redogöra för de vanligaste spektroskopiska metoderna och deras möjligheter och begränsningar för studier av molekyler i IR och UV/VIS området.
• beräkna olika molekylparametrar och molekylstruktur för enklare molekyler utifrån deras MW, IR, Raman och UV/VIS spektra.
• redogöra för normalmodsbegreppet samt identifiera karakteristiska grupper hos en fleratomig molekyl utifrån dess IR- spektrum.
• redogöra för olika typer av elektroniska övergångar samt tolka absorptions- och fluorescensspektra.
• använda UV/VIS absorptions- och emissionsspektrometrar samt kunna redogöra för deras funktion.

Innehåll

Kvantmekanikens relevans inom kemin. Schrödingerekvationen. Sannolikhetstolkningen. Partikel i låda. Den harmoniska oscillatorn. Rotationsspektra och rörelsemängdsmoment. Spinn och det periodiska systemet. Väteatomen och atomorbitaler. Flerelektronatomer, Hartree-Fock metoden, Born-Oppenheimer approximationen. Molekylorbitaler. Absorption och emission av strålning. Svartkroppsstrålning. Rotations-, vibrations- och Ramanspektroskopi. Normalmodsbegreppet. Elektroniska övergångar och Franck-Condon principen. Övergångssannolikhet. Deexcitationsvägar. Fluorescens och fosforescens. Spektrometerns funktion. Laserns funktion.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner och laborationer.

Examination

Skriftliga prov anordnas vid slutet av kursen och/eller under kursens gång och motsvarar 7 hp. Laborationerna motsvarar 3 hp. För godkänt slutbetyg krävs att alla delmoment bedömts godkända. Slutbetyget motsvarar en sammanvägning av resultatet av det skriftliga provet och laborationerna.