CHIMICA FISICA II con LABORATORIO Docente: prof. Fabio Ramondo

CHIMICA FISICA II con LABORATORIO
Docente: prof. Fabio Ramondo
Introduzione alla Meccanica Quantistica
La radiazione elettromagnetica: teoria ondulatoria e corpuscolare. Dualismo ondaparticella. Principio di indeterminazione.
Postulati della Meccanica Quantistica. Operatori e variabili dinamiche. Brevi cenni
all’algebra degli operatori. Equazione agli autovalori. L’equazione di Schrodinger.
Autostati e autovalori.
Sistemi elementari
Richiami alle soluzioni di alcuni modelli elementari: particella nella scatola, oscillatore
armonico e rotatore rigido. Autofunzioni e autovalori.
I metodi approssimati
Il metodo variazionale e il metodo delle perturbazioni.
Interazione radiazione materia
Risultati della teoria delle perturbazioni
transizione e intensità. Regole di selezione.
dipendenti
dal
tempo.
Probabilità
di
La spettroscopia infrarossa nelle molecole
Modello classico e trattazione quantistica. Spettri IR di molecole biatomiche. Le
vibrazioni nelle molecole poliatomiche. Modi normali di vibrazione.
La spettroscopia rotazionale e vibrorotazionale nelle molecole
Modello classico e quantistico. Livelli rotazionali nelle molecole e le transizioni
rotazionali. Spettri di microonde. La spettroscopia vibrorotazionale di semplici
molecole.
L’atomo di idrogeno
Equazione di Schrodinger. Livelli energetici e orbitali atomici. Gli spettri atomici di
atomi idrogenoidi.
Gli atomi polielettronici
Modelli quantomeccanici: carica nucleare efficace e il metodo variazionale. I metodi
autoconsistenti. Cenni al metodo di Hartree e Hartree-Fock. Principio di antisimmetria
della funzione d’onda. Livelli energetici. Gli spettri atomici.
Il legame chimico
La teoria degli orbitali molecolari. Il metodo L.C.A.O. Le molecole biatomiche
omonucleari ed eteronucleari. Le molecole poliatomiche. L’approssimazione - nella
descrizione deii polieni coniugati. Il metodo di Huckel. Cenni alla chimica quantistica
computazionale.
Le transizioni elettroniche nelle molecole
Le molecole biatomiche. Regole di selezione. Struttura fine vibrazionale. Fluorescenza
e fosforescenza. Cenno alle molecole poliatomiche.
Effetto laser e sue applicazioni
Il corso prevede una serie di esercitazioni numeriche e di laboratorio su alcuni degli
argomenti del corso.
Testi consigliati
P.W. Atkins Chimica Fisica, Zanichelli
D. McQuarrie, J. D. Simon, Chimica Fisica un approccio molecolare, Zanichelli