2. Opis zajęć dydaktycznych i pracy studenta

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "2. Opis zajęć dydaktycznych i pracy studenta"

Nina Lipińska
4 lat temu
Przeglądów:

1 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Kierunek i poziom studiów: Chemia, drugi poziom Sylabus modułu: Moduł przedmiotów specjalizacyjnych A (0310-CH-S2-004) Nazwa wariantu modułu (opcjonalnie): Metody HF i DFT 1. Informacje ogólne koordynator modułu dr hab. Monika Musiał, prof. UŚ rok akademicki 2013/2014 Semestr 1 forma studiów Stacjonarne sposób ustalania Średnia ważona: 80% oceny z egzaminu, 20% oceny z konwersatorium oceny końcowej modułu 2. Opis dydaktycznych i pracy nazwa Wykład prowadzący treści kod 0310-CH-S2-163_fs_1 dr hab. Maria Jaworska, prof. UŚ. 1. Równanie Hamiltona dla układu molekularnego. Przybliżenia Borna-Oppenheimera.. Funkcja falowa w postaci wyznacznika. (1 godzina) 2. Energia jednowyznacznikowej funkcji falowej. Całki jedno i dwuelektrodowe. Elementy macierzowe operatora Hamiltona dla wyznacznikowych funkcji falowych. (1 godzina) 3. Wyprowadzenie równań Hartree-Focka. Macierzowy zapis równań HF. Energie orbitalne. (1 godzina) 4. Operatory spinu. Spinorbitale. Metoda nieograniczona HF (UHF). (1 godzina) 5. Metoda LCAO-MO. Funkcje bazy. Macierz gęstości. Ortogonalizacja funkcji bazy. Rozwiązywanie równań Hartree-Focka metodą samouzgodnionego pola (SCF). (1 godzina) 6. Rodzaje baz funkcyjnych. Funkcje Slatera i funkcje gaussowskie. Kontrakcja funkcji bazy. (1 godzina) 7. Twierdzenie Koopmansa. Definicja funkcji gęstości. Analiza populacyjna Mullikena.(1 godzina) 8. Korelacja elektronowa. Funkcje gęstości elektronowej. Metody Funkcjonałów Gęstości. Twierdzenia Hohenberga-Kohna. Wyrażenie na energię w metodzie DFT. (1 godzina) 9. Metoda Kohna-Shama. Wyprowadzenie równań Kohna-Shama Rozwiązywanie równań Kohna-Shama metodą SCF. Potencjał wymienno-korelacyjny w równaniach Kohna- Shama. (1 godzina) 10. Funkcjonały wymienne i korelacyjne. Metody przybliżania funkcjonałów. (1 godzina) 11. Przykłady funkcjonałów stosowanych w obliczeniach: BLYP, B3LYP, BP86, BPW91, OLYP, PBE, TPSS. Charakterystyka wyników otrzymywanych z obliczeń różnymi funkcjonałami dla różnych właściwości molekularnych. (1 godzina) 12. Zależne od czasu równania Kohna-Shama. Funkcja odpowiedzi w metodzie DFT. Równania metody TDDFT. Energie przejść elektronowych.(2 godziny)

2 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 2 metody prowadzenia dydaktycznych (kontaktowych) pracy własnej opis pracy własnej organizacja obowiązkowa 13. Moc oscylatora. Postać funkcji falowej dla stanów wzbudzonych w metodzie TDDFT. Przypisanie przejść elektronowych. (1 godzina) 14. Analiza obliczeń metodą TDDFT dla wybranych cząsteczek. (1 godzina) Jak w opisie modułu Praca ze wskazaną literaturą przedmiotu obejmująca samodzielne przyswojenie wiedzy odnośnie wskazanych zagadnień na wykładzie Wykłady prowadzone przez pół semestru, 2 godziny wykładu tygodniowo 1. W. Kołos, Chemia kwantowa, PWN, Warszawa 1986, 2. A.Gołębiewski, Elementy mechaniki i chemii kwantowej, PWN, Warszawa 1982, 3. L. Piela, Idee chemii kwantowej, PWN, Warszawa, 2004 uzupełniająca adres strony www 1. B.O. Roos (Ed.), Lecture Notes in Quantum Chemistry II, Vol. 64, Springer-Verlag, 1994 nazwa Konwersatorium prowadzący treści Kod 0310-CH-S2-163_fs_2 Dr hab. Maria Jaworska, prof. UŚ. 1. Operator Hamiltona dla molekuł. Funkcja falowa wyznacznikowa. Symetria permutacyjna. Energii funkcji wyznacznikowej dwu i trójelektronowej (1 godzina). 2. Wyrażenia na energię w metodzie Hartree-Focka dla różnych cząsteczek, w wersji UHF i RHF. Energia stanu singletowego i trypletowego dla układu dwóch i więcej elektronów. (1 godzina) 3. Przykład na obliczenia gęstości elektronowej z użyciem orbitali molekularnych z metody Hückela. Obliczanie gęstości elektronowej dla cząsteczki wodoru w bazie minimalnej. (1 godzina) 4. Wyznaczenie krzywej energii potencjalnej dla jonu H + 2 w bazie minimalnej. (1 godzina) 5. Stan podstawowy i stany wzbudzone cząsteczki wodoru w bazie minimalnej. Obliczanie energii stanów. (1 godzina) 6. Równania Kohna-Shama dla wybranego układu. Równania w wersji spolaryzowanej spinowo. (1 godzina)

3 Uniwersytet Śląski w Katowicach str Analiza diagramów orbitalnych dla wybranych cząsteczek (1,5 godziny) metody prowadzenia dydaktycznych (kontaktowych) pracy własnej opis pracy własnej organizacja obowiązkowa uzupełniająca adres strony www Jak w opisie modułu Przygotowanie teoretyczne do z tematów poruszanych na wykładzie. Rozwiązywanie zagadnień podanych przez prowadzącego. Zajęcia konwersatoryjne przez pół semestru, 1 godzina tygodniowo. 1. W. Kołos, Chemia kwantowa, PWN, Warszawa A.Gołębiewski, Elementy mechaniki i chemii kwantowej, PWN, Warszawa L. Piela, Idee chemii kwantowej, PWN, Warszawa, C.S. Johnson, L.G. Pedersen, Problems and solutions in quantum chemistry and physics, Dover Publications Inc., New York, 1986 nazwa Konsultacje prowadzący treści metody prowadzenia dydaktycznych (kontaktowych) pracy własnej opis pracy kod 0310-CH-S2-163_fs_3 dr hab. Maria Jaworska, prof. UŚ Konsultacje indywidualne/grupowe w formie bezpośredniej mające na celu pomoc w rozwiązywaniu bieżących trudności wynikających z realizacji treści programowych modułu Jak w opisie modułu 10

4 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 4 własnej organizacja obowiązkowa uzupełniająca adres strony www Konsultacje odbywają się zgodnie z ustalonymi ze mi terminami (podanymi do wiadomości studentów na pierwszych zajęciach), lub po wcześniejszym ustaleniu terminu (jeżeli inny niż ustalony)

5 Uniwersytet Śląski w Katowicach str Opis sposobów weryfikacji efektów kształcenia modułu Nazwa Egzamin kod(-y) osoba(-y) przeprowadzająca(- e) weryfikację wymagania merytoryczne kryteria oceny przebieg procesu weryfikacji Nazwa Kolokwium pisemne kod(-y) 0310-CH-S2-163_fs_1 dr hab. Maria Jaworska, prof. UŚ kod 0310-CH-S2-163_w_1 1. Równanie Hamiltona dla układu molekularnego. Jednowyznacznikowa funkcja falowa. 2. Energia jednowyznacznikowej funkcji falowej. Elementy macierzowe operatora Hamiltona dla wyznacznikowych funkcji falowych. 3. Równania Hartree-Focka. Energie orbitalne. 4. Operatory spinu pojedynczego elektronu. Operatory spinu układu wieloelektrodowego. 5. Metoda LCAO-MO. Równania macierzowe HF. Orbitale zajęte i orbitale wirtualne. Równania w metodzie UHF. 6. Funkcje bazy. 7. Metody Funkcjonałów Gęstości. Twierdzenia Hohenberga-Kohna. Wyrażenie na energię w metodzie DFT. Funkcjonał wymienno-korelacyjny. 8. Metoda Kohna-Shama. Równania Kohna-Shama. Potencjał wymienno-korelacyjny w równaniach Kohna-Shama. 9. Funkcje gęstości elektronowej. 10. Zależne od czasu równania Kohna-Shama. Metoda TDDFT. 11. Moc oscylatora. Postać funkcji falowej dla stanów wzbudzonych w metodzie TDDFT Studenci dostają zestaw pytań testowych (test wielokrotnego wyboru). Za każde pytanie można otrzymać maksymalnie 2 punkty. Na pozytywną ocenę wymagane jest uzyskanie minimum 50 % punktów. Skala ocen: % pkt % pkt % pkt % pkt % pkt % pkt Egzamin testowy. Studenci dostają zestaw pytań testowych (test wielokrotnego wyboru). Za każde pytanie można otrzymać maksymalnie 2 punkty. Czas egzaminu 1 godzina CH-S2-163_fs_2 Kod 0310-CH-S2-163_w_2

6 Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 6 osoba(-y) przeprowadzająca(- e) weryfikację wymagania merytoryczne kryteria oceny przebieg procesu weryfikacji Dr hab. Maria Jaworska, prof. UŚ 1. Metoda Hartree-Focka. 2. Metody funkcjonałów gęstości. Skala ocen: 0 49 % punktów z kolokwiów % punktów z kolokwiów % punktów z kolokwiów % punktów z kolokwiów % punktów z kolokwiów % punktów z kolokwiów kolokwia pisemne na punkty

Podobne dokumenty

Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii

Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Kierunek i poziom studiów: Chemia, drugi Sylabus modułu: Chemia teoretyczna (023) 1. Informacje ogólne koordynator modułu dr hab. Monika Musiał, prof. UŚ rok akademicki