Kursplan för Molekylär och statistisk mekanik

Molecular and Statistical Mechanics

Det finns en senare version av kursplanen.

Kursplan

  • 5 högskolepoäng
  • Kurskod: 1MB412
  • Utbildningsnivå: Avancerad nivå
  • Huvudområde(n) och successiv fördjupning: Kemi A1N, Biologi A1N, Teknik A1N

    Förklaring av koder

    Koden visar kursens utbildningsnivå och fördjupning i förhållande till andra kurser inom huvudområdet och examensfordringarna för generella examina:

    Grundnivå
    G1N: har endast gymnasiala förkunskapskrav
    G1F: har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    G1E: innehåller särskilt utformat examensarbete för högskoleexamen
    G2F: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    G2E: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav, innehåller examensarbete för kandidatexamen
    GXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras.

    Avancerad nivå
    A1N: har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    A1F: har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav
    A1E: innehåller examensarbete för magisterexamen
    A2E: innehåller examensarbete för masterexamen
    AXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras.

  • Betygsskala: Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
  • Inrättad: 2010-03-16
  • Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Reviderad: 2017-10-31
  • Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Gäller från: vecka 30, 2018
  • Behörighet: 120 hp inom civilingenjörsprogrammet i molekylär bioteknik inklusive Sannolikhet och statistik, Bioinformatisk strukturbiologi, Kemisk termodynamik, Kvantmekanik och kemisk bindning I och en av kurserna Bioorganisk kemi eller Grundläggande organisk kemi.
  • Ansvarig institution: Institutionen för biologisk grundutbildning

Mål

Kursen behandlar den statistiska mekanikens teori och dess tillämpningar på molekylära system samt moderna datorsimuleringsmetoder för att studera makromolekylers dynamik och energetik. Efter godkänd kurs skall studenten kunna

  • förklara den statistiska mekanikens grunder och koncept såsom kanoniska fördelningar, ensembler och tillståndssummor, liksom den statistiska mekaniska beskrivning av ideala och icke-ideala gaser och enkla vätskor
  • redogöra för den molekylmekaniska beskrivningen för växelverkande system , inklusive den teoretiska grunden bakom kraftfält , intramolekylära och intermolekylära interaktioner
  • koppla den teoretiska grunden till dess tillämpning i beräkningsmetoder såsom molekyldynamisk simulering, energioptimering, Monte Carlo samt frienergiberäkningar baserade på termodynamiska cykler
  • använda datormodelleringsmetoder (skisserade ovan) för att analysera biomolekylers struktur, funktion och dynamik.

Innehåll

Kursen ger en introduktion till statistisk mekanisk teori och kopplar den till grunden för datorsimuleringar av biomolekylär dynamik och energetik, metoder som sedan i stor utsträckning behandlas ur en teoretisk och praktisk synvinkel. Följande moment ingår i kursen:

Maxwell-Boltzmann fördelningar, ensembler, molekylära och kanoniska tillståndssummor, kinetisk gasteori, transition-state teori, konfigurationsfördelningar, icke-ideala gaser, enkla vätskor, analytiska kraftfält för växelverkande system, energioptimering, Monte Carlo-metoder, molekyldynamiksimulering och algoritmer, termodynamiska cykler och frienergiberäkningar, metodik och tillämpningar inom datorbaserad läkemedelsdesign.

Undervisning

Undervisningen ges i form av föreläsningar, lektioner/räkneövningar och datorlaborationer.

Examination

Skriftligt prov (4 hp), räkneövningar och datorlaborationer ger tillsammans (1 hp).

Litteratur

Litteraturlista

Gäller från: vecka 30, 2018