Obiettivi formativi
Il corso intende fornire gli strumenti di base per affrontare la descrizione quantomeccanica dei sistemi di interesse chimico.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
Introduzione alla meccanica quantistica
* l'esperimento della doppia fenditura, la polarizzazione dei fotoni e il concetto di sovrapposizione
* stati ed operatori in quanto-meccanica, vettori e matrici
* osservabili, autostati e il concetto di misura
* commutabilità e compatibilità
* rappresentazione di Scrödinger
* equazione di Scrödinger
Alcune soluzioni esatte dell'equazione di Scrödinger
* la particella libera
* la particella nella scatola
* l'oscillatore armonico
* il rotatore rigido, digressione su momenti angolari e spin
* atomo idrogenoide
Metodi di approssimazione
* teoria delle perturbazioni per stati stazionari
* metodo variazionale
Simmetria in quanto-meccanica
* simmetria e teoria dei gruppi
* simmetria e quantomeccanica
* simmetrie puntuali e continue
* simmetrie di scambio: bosoni e fermioni
Atomi e molecole alcuni concetti di base
* l'approssimazione adiabatica (o di Born-Oppenheimer)
* approssimazione di campo medio e orbitali atomici/molecolari
Struttura atomica
* configurazioni ed aufbau
* accoppiamento dei momenti angolari
* accoppiamento spin-orbita
Struttura molecolare
* il legame chimico: la molecola di idrogeno
* le molecole biatomiche omonucleari
* le molecole poliatomiche
* orbitali ibridi
* i complessi dei metalli di transizione
* metodi per il calcolo della struttura elettronica molecolare, cenni
* il metodo di Huckel
* vibrazioni nelle molecole poliatomiche
Programma esteso
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Bibliografia
Come manuale si consiglia
P.W. Atkins and R.S. Friedman, Molecular Quantum Mechanics, Oxford University Press, 2011 - quinta edizione
per alcuni argomenti il manuale verrà integrato da dispense.
Metodi didattici
lezioni frontali
Modalità verifica apprendimento
esame orale finale
Altre informazioni
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