Università degli Studi di Cagliari Corso di Laurea Triennale in Chimica Insegnamento: Chimica Fisica II (Modulo I) CFU 6 Docente Gabriele Navarra SSD Chim/02 Tel +39 070 6754363 Fax. +39 070 6754388 E-mail [email protected] Web Page http://www.unica.it/navarra Orario di Ricevimento Prima e dopo l’orario di lezione; sempre per appuntamento e per posta elettronica. Obiettivi Formativi Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente raggiungerà conoscenze e capacità di comprensione relativamente alle nozioni teoriche e numeriche di base della Meccanica Quantistica. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di applicare conoscenze e capacità di comprensione in maniera da risolvere problemi numerici e sostenere adeguate argomentazioni sulla Meccanica Quantistica. Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di dimostrare capacità di interpretare nozioni e dati per inquadrare ogni argomento nel relativo campo di applicazione, sapendo quindi individuare il modo opportuno per la sua trattazione o la risoluzione. Abilità comunicative: Lo studente sarà in grado di comunicare le conoscenze raggiunte nella Meccanica Quantistica con un linguaggio formale ed appropriato, sia nella prova scritta che orale; questa abilità deve anche estendersi ai campi interdisciplinari di Chimica, Fisica e Matematica. Capacità di apprendimento: Lo studente svilupperà una capacità di apprendimento necessaria per intraprendere con sufficiente grado di autonomia studi successivi sulle tecniche spettroscopiche. Programma: LA TEORIA QUANTISTICA Le Origini della Meccanica Quantistica; Gli Insuccessi della Fisica Classica; Il Dualismo OndaCorpuscolo; La Dinamica dei Sistemi Microscopici; L’Equazione di Schroedinger. L’Interpretazione della Funzione d’Onda Secondo Born; I Principi Quantomeccanici; Operatori ed Osservabili; La Sovrapposizione ed i Valori Attendibili. – Pag. 1/2 – Il Moto Traslazionale; La Particella nella Scatola; Il Moto in Due e Tre Dimensioni; L’Effetto Tunnel; Il Moto Vibrazionale; I Livelli Energetici; Le Funzioni d’Onda; Il Moto Rotazionale; La Rotazione in Due e Tre Dimensioni; Lo Spin. LA STRUTTURA ATOMICA La Struttura e gli Spettri degli Atomi Idrogenoidi; Gli Orbitali Atomici e la loro Energia; Transizioni Spettroscopiche e Regole di Selezione; La Struttura degli Atomi Multielettronici; l’Approssimazione Orbitalica; Gli Orbitali del Campo Autocoerente; Gli Spettri degli Atomi Complessi; Stati di Singoletto e Stati di Tripletto; L’Accoppiamento Spin-Orbita; Simboli di Termine e Regole di Selezione; L’Effetto dei Campi Magnetici. LA STRUTTURA MOLECOLARE La Teoria del Legame di Valenza; La Molecola di Idrogeno; Le Molecole Biatomiche Omonucleari; La Teoria degli Orbitali Molecolari; La Molecola Ione Idrogeno; La Struttura delle Molecole Biatomiche; Notazione di Parità e Simboli di Termine; Le Molecole Biatomiche Omonucleari; Il Principio Variazionale; Metodi Semiempirici e Metodi Ab Inizio; L’Approssimazione di Huckel; La Teoria delle Bande per i Solidi. CALCOLI SPETTROSCOPICI PER ALCUNE MOLECOLE Testi consigliati: P.W. Atkins, Chimica Fisica (3a edizione italiana e successive), Zanichelli; Dispense del Docente, a disposizione presso la Biblioteca di Chimica. Modalità di verifica/esame: Descrizione: X X X … Prove di verifica intermedie Esame scritto Esame orale Prova di laboratorio L’esame consiste in una prova scritta seguita dalla prova orale. La prova scritta ha luogo con la risoluzione di 3-4 esercizi del tipo di quelli svolti durante le ore di lezione frontale. Durante la prova scritta sarà consentito l’uso della calcolatrice e la consultazione delle sole tabelle (Costanti, Relazioni Utili, Orbitali). Testi di esercizi sono a disposizione all'indirizzo web: www.unica.it/navarra. – Pag. 2/2 –