Uniwersytet Warszawski - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Advanced Graduate Molecular Quantum Mechanics

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1100-SZD-AGMQM
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0188) Education, inter-disciplinary programmes Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Advanced Graduate Molecular Quantum Mechanics
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 4.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: angielski
Kierunek podstawowy MISMaP:

astronomia
biologia
biotechnologia
chemia
fizyka
informatyka
matematyka

Założenia (opisowo):

Celem tych zajęć jest zapoznanie doktorantów z podstawowymi metodami teoretycznymi i informatycznymi molekularnej mechaniki kwantowej. Doktoranci po ukończeniu tego kursy powinni umieć samodzielnie wykonać obliczenia optymalnej struktury przestrzennej, struktury elektronowej i innych właściwości fizykochemicznych średniej wielkości układów (bio)molekularnych i nanoukładów.

Tryb prowadzenia:

mieszany: w sali i zdalnie

Skrócony opis:

Podstawy matematyczne mechaniki kwantowej.

Przybliżenie Borna-Oppenheimera i powierzchnia energii potencjalnej.

Od jedno i dwuelektronowych teorii do wieloelektronowych teorii.

Metody SCF LCAO oraz Funkcjonału Gęstości Elektronowej.

Zapoznanie z wybranymi obliczeniowymi mechaniki kwantowej i nabycie umiejętności samodzielnego wykonywania obliczeń.

Symetria układów molekularnych i klasyfikacja stanów elektronowych.

Podstawy teorii oddziaływań molekularnych i klasyfikacja rodzajów oddziaływań.

Związki kwantowych mikroskopowych modeli oraz modeli fizyki mezoskopowej i makroskopowej.

Wybrane problemy kwantowej biologii.

Pełny opis:

Matematyczne, aksjomatyczne podstawy mechaniki kwantowej.

Przybliżenie Borna-Oppenheimera i powierzchnia energii potencjalnej.

Od jedno i dwuelektronowych teorii do wieloelektronowych teorii.

Wariacyjne metody SCF LCAO oraz Funkcjonału Gęstości Elektronowej.

Metody uwzględniania energii korelacji (oddziaływanie konfiguracji oraz rachunek zaburzeń Mollera-Plesseta).

Zapoznanie się z wybranymi metodami obliczeniowymi mechaniki kwantowej i nabycie umiejętności wykonywania obliczeń we własnym zakresie. Poznanie przykładowego środowiska obliczeniowego SCIGRESS.

Podstawy teorii grup. Symetria układów molekularnych i klasyfikacja stanów elektronowych oraz analiza prawdopodobieństw przejść.

Podstawy teorii oddziaływań molekularnych i klasyfikacja rodzajów oddziaływań: oddziaływania elektrostatyczne, indukcyjne (polaryzacyjne), dyspersyjne oraz odpychania walencyjnego.

Związki kwantowych mikroskopowych modeli oraz modeli fizyki mezoskopowej i makroskopowej. Metody wyznaczania różnic energii swobodnej w oparciu o znajomość widma układu molekularnego.

Wybrane problemy kwantowej biologii.

Literatura:

1. L. Susskind & A. Friedman, Quantum Mechanics. The Theoretical Minimum., Penguin Books, 2014 (ISBN: 978-0-141-97781-2)

2. Quantum Mechanics Online Course:

https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Quantum_Mechanics/

3. B. Lesyng, Notes on Molecular Quantum Mechanics, dostarczane studentom

4. I. N. Levine, Quantum Chemistry, Prentice Hall, 2000, ISBN 0-13-685512-1

5. L. Piela, Ideas of Quantum Chemistry, Elsevier, 2006 (eBook ISBN: 9780080466767)

6. C. Fiolhais, F. Nogueira, M. Marques (Eds.) A Primer to Density Funcional Theory, Lecture Notes in Physics, Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 2003 (ISBN 3-540-03082-2)

7. D. S. Schonland, Molecular Symmetry, D. Van Nostrand Compant LTD, Toronto, New York, Princeton, 1965 (Library of Congress Catalog Card No. 65-20161)

8. Quantum computing environment for molecular and material systems SCIGRESS (https://www.fqs.pl/en/chemistry/products/)

Efekty uczenia się:

Po ukończeniu kursu studenci powinni rozumieć publikowane w literaturze wyniki kwantowych badań układów (bio)molekularnych i materiałowych, jak również samodzielnie wykonywać obliczenia kwantowe i interpretować wyniki tych obliczeń dla średniej wielkości układów molekularnych i materiałowych.

Metody i kryteria oceniania:

Regularne rozwiązywanie sformułowanych w trakcie kursu zadań i obliczeniowych problemów.

Rozwiązanie wybranych praktycznych zagadnień wymagających wykonania komputerowych obliczeń na końcowym egzaminie.

Praktyki zawodowe:

Nie wymagane.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (w trakcie)

Okres: 2024-02-19 - 2024-06-16
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Bogdan Lesyng
Prowadzący grup: Bogdan Lesyng
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.
Krakowskie Przedmieście 26/28
00-927 Warszawa
tel: +48 22 55 20 000 https://uw.edu.pl/
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0 (2024-03-22)