Behörighetskrav

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

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• redogöra för kvantmekanikens grundläggande principer och begrepp
• 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 kemisk bindning kvantmekaniskt med hjälp av molekylorbitalteori
• 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 MW, IR och UV/VIS området
• beräkna olika molekylparametrar för enklare molekyler utifrån deras IR, Raman och UV/VIS spektra
• redogöra för hur spektroskopiska metoder kan användas i bestämningen av molekylstruktur, med fokus på identifiering av karakteristiska grupper hos en fleratomig molekyl utifrån dess IR- eller UV/VIS-spektrum
• redogöra för olika typer av elektroniska övergångar och deexcitationsprocesser 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.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.