F_Bogar

Molekulafizika (2009-2010/1. félév)


Az előadás tematikája jegyzetekkel.

1.  Közelítő módszerek

1.1.  Variációszámítás (pdf)

1.2.  Időfüggetlen perturbációszámítás (pdf)

1.3.  Időfüggő perturbációszámítás (pdf)

2.  Atomok és molekulák kvantummechanikai leírásának módszerei

2.1. Atommagokból és elektronokból álló rendszerek fizikai mennyiségeit ábrázoló operátorok. Azonos részecskékből álló rendszerek állapotfüggvénye. A Pauli-elv. (pdf1, pdf2)

2.2. A szabad (erőmentes térben lévő) atom és molekula Schrödinger-egyenlete. Atomi egységek. Az elektronok és az atommagok mozgásának szétválasztása. Born-Oppenheimer-közelítés, adiabatikus közelítés. (pdf)

2.3.A Schrödinger-egyenlet megoldása szeparációval. A függetlenrészecske-modell. A Hartree-Fock-egyenlet Egyrészecske-állapotok, pályák. Koopmans tétel. (pdf)

2.4.Nyílt- és zárthéjú rendszerek. RHF és UHF egyenletek. (pdf)

2.5. Hartree-Fock-Roothaan egyenlet. (pdf)

2.6. Betöltési szám reprezentáció. (pdf)

2.7. Az elektronkorreláció I. Többtest perturbációszámításos módszer. (pdf1, pdf2)

2.8. Az elektronkorreláció II. Konfigurációs kölcsönhatás, csatolt klaszter módszer. (pdf)

2.9. Elektronsűrűség, első- és másodrendű redukált sűrűségmátrix. Sűrűségfunkcionálos módszer I.: Hohenberg-Kohn tételek. (pdf1, pdf2)

2.10. Sűrűségfunkcionálos módszer II.: Kohn-Sham egyenlet. (pdf)

2.11.  Közelítő módszerek nagy elektronszámú rendszerekre. Szemiempirikus módszerek.(pdf)

3. Atomok és molekulák tér- és elektronszerkezete

3.1.    Az atomok elektronállapotainak osztályozása. Az atomi elektronátmenetek kiválasztási szabályai. Az atomok elektronszerkezetének tárgyalása a függetlenrészecske-modellel (centrális tér közelítés, HF módszer). Felépítési elv, periódusos rendszer. (pdf1, pdf2 )

3.2. Az atomi termek multiplett szerkezete (pdf)

3.3. A molekula állapotát jellemző fizikai mennyiségek. A térbeli szimmetria felhasználása a Hamilton operátor sajátérték-egyenletének megoldásánál és a HF módszerben. A függetlenrészecske-modell alkalmazása molekulákra. LCAO módszer, molekulapályák.(pdf)

3.4. Atomi és molekulaállapotok korrelációja, Neumann-Wigner féle „nem-kereszteződési” szabály.  Azonos magú (homonukleáris) és különböző magú (heteronukleáris) kétatomos molekulák elektronszerkezetének jellegzetességei.  Kiválasztási szabályok.(pdf1,pdf2)

3.6. A H2+ molekulaion.

3.7.  H2-molekula tárgyalása a függetlenrészecske-modell segítségével.

3.8. Többatomos molekulák elektronszerkezete (H2O, NH3, CH4). Magányospár-pályák. Konformáció. Szigma- és pí-pályák. (pdf)

3.9. Makromolekulák: DNS, fehérjék.(pdf)

4. Molekulák sztatikus elektromágneses térben

4.1. Molekulák sztatikus elektromos térben. Elektromos momentumok, polarizálhatóság, elektromos szuszceptibilitás. (pdf)

4.2. Molekulák sztatikus mágneses térben.

5.  Kémiai kötés

5.1.  A kémiai kötés kialakulását kísérő energiaváltozások. Viriál-tétel. (pdf)

5.2. Hibridizáció, lokalizáció. (pdf)

5.3. Gyenge vagy Van der Waals-kölcsönhatások (Keesom-féle dipólus irányítási erők, Debye-féle indukciós erők, London-féle diszperziós erők). (pdf)


2012-03-18