Cvičení ze statistické fyziky molekul - NBCM324

• Anglický název: Exercises in statistical physics of molecules
• Zajišťuje: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2023
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: zimní s.:0/2, Z [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: RNDr. Václav Profant, Ph.D.; doc. RNDr. Miroslav Pospíšil, Ph.D.; doc. Mgr. František Šanda, Ph.D.

Anotace

čeština

Poslední úprava: prof. RNDr. Marek Procházka, Ph.D. (26.04.2023)

Nepovinné cvičení rozšiřující témata přednášky NBCM160-Klasická a kvantová statistická fyzika molekul. Vhodné pro studenty NMgr.směru FBCHF.

angličtina

Poslední úprava: prof. RNDr. Marek Procházka, Ph.D. (26.04.2023)

Facultative exercise for the lecture NBCM160-Classical and quantum statistical physics of molecules. Suitable for students of Biophysics and Chemical Physics..

Cíl předmětu

čeština

Poslední úprava: doc. Mgr. František Šanda, Ph.D. (26.04.2023)

Upevnění základních pojmů klasické a kvantové statistiky cvičením a praktické příklady molekulárního modelování

angličtina

Poslední úprava: doc. Mgr. František Šanda, Ph.D. (26.04.2023)

Consolidation of basic concepts of classical and quantum statistical physics through exercises and practical examples of molecular modeling.

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Poslední úprava: doc. Mgr. František Šanda, Ph.D. (26.04.2023)

Kontrola studia předmětu je prováděna zápočtem.

Podmínky pro získání zápočtu:

1. 2/3 účast na cvičeních.

2. Vypracovat 60 procent úkolů.

angličtina

Poslední úprava: doc. Mgr. František Šanda, Ph.D. (26.04.2023)

Conditions for obtaining credit:

1. 2/3 participation in exercises.

2. 60 percent of homework completed.

Literatura

čeština

Poslední úprava: prof. RNDr. Marek Procházka, Ph.D. (26.04.2023)

Tuckerman, Mark. Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, OUP Oxford, 2010.

Materials Studio modeling environment, Accelrys, San Diego 2023, pdf verze.

Šanda, František. Quantum statistical physics of molecular systems, Lecture Notes, Praha, 2022.

angličtina

Poslední úprava: doc. Mgr. František Šanda, Ph.D. (26.04.2023)

Tuckerman, Mark. Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, OUP Oxford, 2010.

Materials Studio modeling environment, Accelrys, San Diego 2023, pdf verze.

Šanda, František. Quantum statistical physics of molecular systems, Lecture Notes, Praha, 2022.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: doc. Mgr. František Šanda, Ph.D. (26.04.2023)

Centrální pojmy kvantové statistiky: Matice hustoty (Wignerova hustota, Blochův vektor), kvantová statistická rozdělení.

Evoluce kvantových systémů: Liouvilleova, kvantové řídicí a Blochovy rovnice. Spektra jednoduché molekuly v elektomagnetickém poli.

Centrální pojmy klasické statistiky: Apriorní pravděpodobnosti, Liouvillův teorém, mikrokanonický a kanonický statistický soubor,

rozdělovací funkce pro ideální plyn a harmonický oscilátor, vyčíslení termodynamických potenciálů.

Příklady molekulárního modelování:Parametrizace silových polí, Monte Carlo průchod fázovým-konfiguračním prostorem bez a s využitím Metropolisova kritéria.

Molekulární dynamika a volby typů a parametrů pro výpočty v prostředí Materials Studio.

angličtina

Poslední úprava: doc. Mgr. František Šanda, Ph.D. (26.04.2023)

Central concepts of quantum statistics: density matrix (Wigner density, Bloch vector), quantum statistical distributions.

Evolution of quantum statistical systems: Liouville, quantum master and Bloch equations. Spectra of a simple molecule in electromagnetic field.

Central concepts of classical statistics: A priori probabilities, Liouville theorem, microcanonical and canonical ensemble,

partition function for ideal gas and harmonic oscillator, calculation of thermodynamic potentials.

Examples of molecular modeling: Parametrization of force fields, Monte Carlo passage through the phase-configuration space without and with the use of the Metropolis criterion.

Molecular dynamics and selction of parameters for calculations in the Materials Studio environment.