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. – Pag. 1/2 – L’Interpretazione della Funzione d’Onda Secondo Born; I Principi Quantomeccanici; Operatori ed Osservabili; La Sovrapposizione ed i Valori Attendibili. 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 all'indirizzo web: www.unica.it/navarra. Modalità di verifica/esame: Descrizione: X X X … Prove di verifica intermedie (Autoverifica) 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 –