Behörighetskrav

120 hp med 90 hp kemi eller fysik inklusive Termodynamiska principer och Kemisk bindning med beräkningskemi. Flervariabelanalys rekommenderas.

Mål

Efter godkänd kurs skall studenten kunna:

• diskutera den fysikaliska tolkningen och motivera användningen av olika ensembler och tillståndssummor samt beräkna termodynamiska egenskaper hos modellsystem
• motivera och tolka växelverkningspotentialer samt beräkna termodynamiska egenskaper ur motsvarande konfigurationsintegraler för olika modellsystem
• analysera och tillämpa teorin för fördelningsfunktioner på fluider
• analysera frågeställningar om adsorption och fasjämvikter med hjälp av gittermodeller och utföra beräkningar med hjälp av motsvarande teorier
• värdera och analysera användbarhet och begränsningar i både modeller och simuleringsmetoder
• analysera kemiskt relevanta frågeställningar med avseende på användningen av olika simuleringsverktyg såsom periodiska randvillkor, parallellberäkningar, och slumptalsgenerering
• beskriva och analysera olika simuleringsmetoder och tillämpa dessa för att modellera dynamik och struktur hos molekyler, vätskor och fasta material samt presentera resultatet i en rapport som motsvarar kursens nivå
• söka, sammanställa och presentera information som utgår från en frågeställning relaterad till kursinnehållet

Innehåll

Boltzmannstatistik. Ensembler. Klassisk statistisk termodynamik. Fördelningsfunktioner. Virialutvecklingar. Debye-Hückelteorin för elektrolytlösningar. Gittermodeller för vätskor. Bragg-Williamsapproximationen. Molekyldynamik. Monte Carlo-simuleringar. Brownsk dynamik. Lagrange- och Hamiltonfunktionen. Utökade Lagrangemetoder. Simulering i olika ensembler. Kraftfält för molekyler, vätskor och fasta material. Flerkropps- och polarisationsmodeller. Tillståndssummor och fri energi. Simulering i bulk, av ytor, polymerer och kolloider.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, seminarier, projekt och laborationer.

Examination

Skriftligt prov vid kursens slut 6 hp, laborationer 1 hp samt muntlig och skriftlig redovisning av projekt 3 hp. Slutbetyget motsvarar en sammanvägning av resultatet av den teoretiska delen, projektet och laborationerna.

Övriga föreskrifter

Kurser kan ej tillgodoräknas tillsammans med 1KB354 Statistisk termodynamik eller 1KB359 Molekylär modellering och simulering.