Kvantová chemie - MC260P59

• Anglický název: Quantum Chemistry
• Český název: Kvantová chemie
• Zajišťuje: Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2024
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Je zajišťováno předmětem: MC260P82
• Další informace: https://www.natur.cuni.cz/chemie/fyzchem/nachtig/vyuka
• Poznámka: povolen pro zápis po webu; při zápisu přednost, je-li ve stud. plánu
• Garant: doc. RNDr. Lukáš Grajciar, Ph.D.
• Vyučující: doc. RNDr. Lukáš Grajciar, Ph.D.; Christopher James Heard, Ph.D.
• Neslučitelnost : MC260P82
• Je neslučitelnost pro: MC260P82

Anotace

čeština

Přednáška seznamuje studenty se základními pojmy, modely a metodami kvantové chemie na takové úrovni, jež by umožňovala studentům porozumět odborným publikacím pojednávajících o aplikacích teorie elektronové struktury. Přednáška je rozdělena do třech částí: (i) základní aproximace v kvantové chemii, (ii) metody založené na vlnové funkci a (iii) metody založené na funkcionálu hustoty.
Přednáška je v angličtině.

Poslední úprava: Nachtigall Petr, prof. RNDr., Ph.D. (15.02.2019)

angličtina

Quantum Chemistry

The aim of the course is to acquaint students with the fundamental concepts, models and methods of quantum chemistry at the level which would make possible to appreciate most research papers dealing with applications of electronic structure theory. Course is devided into three parts: (i) approximations in quantum chemistry, (ii) methods based on the wave-function theory, and (iii) methods based on the density functional theory.
Course is in English.

Poslední úprava: Nachtigall Petr, prof. RNDr., Ph.D. (15.02.2019)

Literatura

čeština

A. Szabo, S. Ostlund: Modern Quantum Chemistry. McGraw-Hill, 1989.

W. Koch, M. Holthausen: A Chemist Guide to Densitry Functional Theory, Wiley/VCH 2001.

J. Fišer: Introduction to Quantum Chemistry (in Czech). Academia, 1983.

P. Čársky, M. Urban: Ab initio Calculations in Chemistry (in Czech). SNTL, 1985.

I. N. Levine: Quantum Chemsitry, Pearson, 2014.

(Advanced) R. G. Parr, W. Yang: Density-Functional Theory of Atoms and Molecules, Oxford University Press, 1989.

(Advanced) L. Piela: Ideas of Quantum Chemistry, Elsevier, 2013.

Poslední úprava: Nachtigall Petr, prof. RNDr., Ph.D. (15.02.2019)

angličtina

A. Szabo, S. Ostlund: Modern Quantum Chemistry. McGraw-Hill, 1989.

W. Koch, M. Holthausen: A Chemist Guide to Densitry Functional Theory, Wiley/VCH 2001.

J. Fišer: Introduction to Quantum Chemistry (in Czech). Academia, 1983.

P. Čársky, M. Urban: Ab initio Calculations in Chemistry (in Czech). SNTL, 1985.

I. N. Levine: Quantum Chemsitry, Pearson, 2014.

(Advanced) R. G. Parr, W. Yang: Density-Functional Theory of Atoms and Molecules, Oxford University Press, 1989.

(Advanced) L. Piela: Ideas of Quantum Chemistry, Elsevier, 2013.

Poslední úprava: Grajciar Lukáš, doc. RNDr., Ph.D. (24.10.2019)

Požadavky ke zkoušce

čeština

Zkoušku může skládat student, který napíše testy (v polovině a na konci semestru) na minimálně 50% bodů.
Zkouška je ústní v rozsahu probírané látky (viz sylabus) a sestává ze tří otázek, jedné z každé části přednášky (viz anotace).

Poslední úprava: Grajciar Lukáš, doc. RNDr., Ph.D. (24.10.2019)

angličtina

To qualify for examination student must obtained at least 50% from both tests (midterm and final). Examination is oral and there are three questions - one from each part of the course.

Poslední úprava: Grajciar Lukáš, doc. RNDr., Ph.D. (24.10.2019)

Sylabus

čeština

(i) Základní aproximace v kvantové chemii

Adiabatická a Bornova-Oppenheimerova aproximace.

Variační metoda.

Stacionární poruchová teorie.

Model nezávislých částic.

Moment hybnosti.

Spinové vlastní funkce.

Stacionární body na hyperplochách potenciální energie.

(ii) Metody založené na vlnové funkci

Hartreeho-Fockova metoda.

Báze atomových orbitalů.

MO LCAO, Hartreeho-Fockovy-Roothaanovy rovnice.

Populační analýza.

Slaterova-Condonova pravidla.

Korelační energie.

Výpočty ab initio.

Konfigurační interakce.

Moellerova-Plessetova poruchová teorie.

Spřažené klastry.

Metoda MCSCF a multireferenční metody

(iii) Metody založené na funkcionálu hustoty

Vlastnosti elektronové hustoty.

Teorie funkcionálu hustoty.

Hohenbergovy-Kohnovy teorémy.

Kohnovy-Shamovy rovnice.

Výměnné a korelační funkcionály.

Poslední úprava: Nachtigall Petr, prof. RNDr., Ph.D. (15.02.2019)

angličtina

Adiabatic and Born-Oppeheimer approximation. Variation method. Stationary perturbation theory. Hellmann-Feynman theorem. Independent particle model. Slater-Condon rules. Hartree-Fock-Roothaan equations. Population analysis. Angular momentum. Spin eigenfunctions. Correlation energy. Ab initio calculations. Atomic basis sets. Configuration interaction, coupled clusters, Moller-Plesset perturbation theory. Multi-reference methods. Density functional theory. Pseudopotentials. Relativistic effects. Stationary points on potential energy surfaces.

(i) Základní aproximace v kvantové chemii

Adiabatická a Bornova-Oppenheimerova aproximace.

Variační metoda.

Stacionární poruchová teorie.

Model nezávislých částic.

Moment hybnosti.

Spinové vlastní funkce.

Stacionární body na hyperplochách potenciální energie.

(ii) Metody založené na vlnové funkci

Hartreeho-Fockova metoda.

Báze atomových orbitalů.

MO LCAO, Hartreeho-Fockovy-Roothaanovy rovnice.

Populační analýza.

Slaterova-Condonova pravidla.

Korelační energie.

Výpočty ab initio.

Konfigurační interakce.

Moellerova-Plessetova poruchová teorie.

Spřažené klastry.

Metoda MCSCF a multireferenční metody

(iii) Metody založené na funkcionálu hustoty

Vlastnosti elektronové hustoty.

Teorie funkcionálu hustoty.

Hohenbergovy-Kohnovy teorémy.

Kohnovy-Shamovy rovnice.

Výměnné a korelační funkcionály.

Poslední úprava: Nachtigall Petr, prof. RNDr., Ph.D. (15.02.2019)