Behörighetskrav

Linjär algebra. Flerdimensionell analys. Fysikalisk kemi.

Syfte

Kursen skall ge grundläggande kunskaper i kvantmekanik, med tyngdpunkt på dess användning inom atom- och molekylfysik och kemi, samt en orientering om kvantkemiska beräkningsmetoder. Den skall vidare ge en introduktion till växelverkan mellan elektro-magnetisk strålning och materia samt ge kännedom om de viktigaste spektroskopiska metoderna i kemin

Innehåll

Kvantmekanik, kemisk bindning och spektroskopi I, 6 poäng

Den experimentella bakgrunden till kvantmekaniken, våg-partikeldualism. Schrödingerekvationen, sannolikhetstolkning, Heisenbergs osäkerhetsrelation. Operatorer och förväntningsvärden. Transmission och reflektion, tunneleffekt. Egenvärdesproblem. Partikel i låda. Frielektronmodellen. Harmonisk oscillator och vibrationsspektra. Väteatomen. Rörelsemängdsmoment. Flerelektronatomer, orbitalapproximationen, skärmning, effektiva enpartikelekvationer. Atomära egenskaper och spektra, urvalsregler. Molekylorbitalmodellen, bindande och antibindande orbitaler, bindningstal. MO-LCAO metoden. pi-elektronteori. Hückelmetoden. Kemisk bindning i fasta ämnen. Valensbindningsmodellen.

Laborationer: 1. Datorlaboration

2. IR-spektroskopi

3. Fotoelektronspektroskopi

Kvantmekanik, kemisk bindning och spektroskopi II, 3 poäng

Absorption och emission av strålning, Vibrations- och rotationsspektroskopi, elektronspektroskopi. Ramanspektroskopi. Fluorescens och fosforescens. Ligandfältteori. Laser. Magnetisk resonans, NMR, ESR.

Laborationer: 1. Vibrations-rotationsspektra, 2. Laserspektroskopi

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, laborationer

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut. För godkännande fordras även godkänd laborationskurs.