1FA681 · Uppsala universitet
Atom- och molekylfysik
Ny kurs
Inga tentor än
Ladda upp dina tidigare tentor och få hjälp med att strukturera ditt studiematerial
Få dina tentauppgifter kategoriseradeBli guidad genom ditt studiematerialFå hjälp direkt med teori och tipsHåll koll på dina framsteg
HP
5
Språk
Engelska
Nivå
Avancerad nivå
Fakultet
Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
Institution
Institutionen för fysik och astronomi
Lärandemål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna:
- analysera och tillämpa kvantmekaniska begrepp för att beskriva elektronstruktur hos atomer och molekyler.
- redogöra för modeller, begrepp och arbetsmetoder inom teoretisk och experimentell atom- och molekylfysik.
- välja lämpliga approximationer för att bygga upp flerelektronsystems och molekylers elektronstruktur med olika komplexitet.
- redogöra för hur elektronstruktur och geometrisk struktur hänger ihop med stigande antal atomer – från enstaka, via molekyler till det fasta tillståndet.
- jämföra och redogöra för moderna experimentella metoder för att utföra experiment inom atomers och molekylers fysiska egenskaper.
Kursinnehåll
Kvantmekanisk beskrivning av bundna en- och flerelektronsystem. Tillstånd och tillståndsfunktioner. Väntevärden och stationära tillstånd. Egenvärdesproblemet och variationskalkyl för kvantmekaniska vågfunktioner. En- och flerselektronatomers tillstånd som bärare av kvantinformation: Energinivåer och vågfunktioner. Spinn-bankoppling: LS- och jj-koppling. Relativistiska och QED-relaterade effekter. Övergångar. Elektriska dipolapproximationen. Kvanttal och urvalsregler. Impulsmoment och addition av impulsmoment. Strålningslösa övergångar. Einsteinkoefficienter, LASER. Bas för kvantatomära beräkningar: Coulomb- och utbytesintegralen, grundtillståndet, exciterade tillstånd, vågfunktioner och deras symmetri. Optiska och elektroniska spektra. Molekylär kvantmekanik och symmetri: Molekylär symmetri och rörelse: Symmetrier och symmetrioperationer. Punktgrupper. Gruppteori. Representationer. Analys av molekylär rörelse. H₂+-, H₂-, C₆H₆ som prototypiska molekylära system, kemisk bindning, LCAO-MOapproximationen. Symmetriadapterade molekylorbitaler. Elektroniska tillstånd och elektronkorrelation. Rotationer och vibrationer inkluderande symmetrianalys. Potentialkurvor. Övergångar mellan olika tillstånd. Molekylära spektra: Born-Oppenheimerapproximationen, Franck- Condonprincipen. Elektroniska spektra. Växelverkan med elektromagnetisk strålning. LCAO-MO-approximationen för extremt stora system, polymerer: övergången till fasta tillståndets fysik. Kvantkemiska och kvantfysiska beräkningar av atom och molekylorbitaler med öppen programvara.
Förutsättningar
- 120 hp teknik/naturvetenskap. Alternativ 1: Kvantfysik eller Kvantfysik F genomgången; Alternativ 2: Introduktion till materialvetenskap (10 hp) genomgången. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
Litteratur
Saknas
Liknande kurser vid andra universitet
Gör som 15 000+ studenter och ta kontroll över ditt tentaplugg.
Kom igång gratis