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Chimica Fisica II

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Anno accademico 2012/2013

Codice dell'attività didattica
MFN1262
Docente
Dott. Gabriele Ricchiardi (Titolare del corso)
Corso di studi
Scienza e Tecnologia dei Materiali
Anno
2° anno
Periodo didattico
Primo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
7
SSD dell'attività didattica
CHIM/02 - chimica fisica
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Il corso offre un’introduzione alle teorie del legame chimico nelle molecole e nei solidi. A partire dai fondamenti della meccanica e dell’elettromagnetismo classici, introduce il formalismo della meccanica quantistica (limitatamente allo stretto necessario per trattare gli stati stazionari di atomi e molecole). Viene illustrata la risoluzione di alcuni problemi elementari (particelle in potenziali semplici), seguita dalla discussione della struttura elettronica atomica. Viene quindi introdotta la teoria LCAO per descrivere la la struttura elettronica delle molecole, con esempi di applicazione a molecole semplici. Viene introdotta la teoria della struttura elettronica dei solidi. L’obiettivo più generale del corso è quello di fornire una comprensione qualitativa e quantitativa dei principali fenomeni atomici e molecolari di rilevanza per la scienza dei materiali, e di illustrare i principi di funzionamento generali delle tecniche di simulazione molecolari.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Comprensione dei fondamenti quantomeccanici della fenomenologia della chimica generale. Comprensione dei principi fondanti della simulazione molecolare.

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Programma

- Riepilogo di meccanica classica, eq. fondali del moto, eq. di Hamilton

- Esperimenti fondanti della Meccanica Quantistica (spettri atomici, effetto fotoelettrico, diffrazione di elettroni)

- Introduzione assiomatica alla meccanica quantistica

- descrizione quantomecanica della particella libera (relazioni di indeterminazione, pacchetto d'onda)

- stati stazionari di particelle in potenziali semplici: particella in buca di potenziale infinita monodimensionale e tridimensionale

- interazione di una particella con un gradino finito di potenziale

- oscillatore armonico quantistico

- rotatore libero quantistico monodimensionale e tridimensionale

- atomo di idrogeno

- atomi idrogenoidi

- atomi polielettronici

- teorema variazionale e metodi variazionali

- metodi perturbativi

- la molecola-ione H2+ e i fondamenti della teoria LCAO

- teoria LCAO per molecole semplici

- chimica computazionale

- cenni alla soluzione dell'eq. di Schroedinger per sistemi periodici

- le probabilità di transizione e la regola d'oro di Fermi

- introduzione generale alle spettroscopie.

 

 

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Testi consigliati e bibliografia

P.W. Atkins, R.S. Friedman

Meccanica QUantistica Molecolare

Zanichelli, 1983

 

Dispense fornite dal docente (v. sotto)

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Ultimo aggiornamento: 29/05/2013 16:32
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