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CHEMICAL PHYSICS OF MOLECULES
CLAUDIO AMOVILLI
Academic year2020/21
CoursePHYSICS
Code244CC
Credits9
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
CHIMICA FISICA MOLECOLARECHIM/02LEZIONI54
CLAUDIO AMOVILLI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Lo studente che completerà con successo il corso sarà in grado di progettare, attraverso le metodologie più adatte, lo studio teorico della struttura elettronica di una molecola o di un aggregato molecolare. Lo studente sarà anche in grado di potere usare alcuni codici di calcolo fra i più usati per questo scopo. Lo studente avrà acquisito una buona conoscenza delle tecniche più avanzate per lo studio della correlazione elettronica nelle molecole.

Knowledge

The student who successfully completes the course will have the ability to choose the most appropriate theoretical method for the study of the electronic structure of a molecule or a molecular aggregate. The student will be able to perform also such calculations by means of standard computer codes. The students are expected to acquire a good knowledge of the most advanced techniques to study electron correlation in molecules.

Modalità di verifica delle conoscenze

Anche se non sono previste esplicite verifiche in itinere, il grado di apprendimento dello studente sarà considerata nelle prove pratiche in laboratorio informatico.

Assessment criteria of knowledge

The student's ability to explain correctly the main topics presented during the course at the board will be assessed.

Methods:

  • Final oral exam
Capacità

Al termine del corso:

lo studente saprà utilizzare alcuni software specifici per la trattazione computazionale di strutture cristalline;

lo studente sarà in grado di discutere una presentazione orale sull’attività svolta durante il corso.

Modalità di verifica delle capacità

Durante le sessioni di laboratorio saranno svolti piccoli progetti e/o esercizi numerici per comprendere l'utilizzo del software specifico.

Comportamenti

Lo studente potrà acquisire e/o sviluppare sensibilità alle problematiche computazionali nello studio di sistemi molecolari anche complessi.

Modalità di verifica dei comportamenti

Durante le sessioni di laboratorio saranno valutati il grado di accuratezza e precisione delle attività svolte.

 

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Conoscenze di base della Meccanica Quantistica, della Elettrodinamica e dell'Algebra Lineare.

Teaching methods

Delivery: face to face

Learning activities:

  • attending lectures
  • Laboratory work

Attendance: Advised

Teaching methods:

  • Lectures
  • laboratory
Programma (contenuti dell'insegnamento)

Approssimazione di Born-Oppenheimer. Teoria Hartree-Fock (gusci aperti e gusci chiusi). Basi di funzioni atomiche. Pseudopotenziali. Energia di correlazione. Superfici di energia potenziale. Interazione di configurazioni. MCSCF. CASSCF. Teorie perturbative. Forze intermolecolari. Matrici di densità a N corpi. Teoria del funzionale della densità. Funzioni Jastrow-Slater. Metodi quantum Monte Carlo. Principi della teoria della risposta lineare. Simulazioni di spettri IR, Raman e Vis-UV.

 

Syllabus

Born-Oppenheimer approximation. Hartree-Fock theory (closed and open shell). Atomic basis sets. Pseudopotentials. Correlation energy. Potential energy surfaces. Configuration interaction. Multiconfiguration SCF. CASSCF. Perturbation theory. Intermolecular interactions. Many particle density matrices. Density functional theory. Jastrow-Slater wave functions. Quantum Monte Carlo. Some notes on linear response theory.

Bibliografia e materiale didattico

Modern Quantum Chemistry: Introduction to Advanced Electronic Structure Theory Attila Szabo, Neil S. Ostlund Dover Books on Chemistry

Density-Functional Theory of Atoms and Molecules Robert G. Parr, Yang Weitao International Series of Monographs on Chemistry

Bibliography

Modern Quantum Chemistry: Introduction to Advanced Electronic Structure Theory Attila Szabo, Neil S. Ostlund Dover Books on Chemistry Density-Functional Theory of Atoms and Molecules Robert G. Parr, Yang Weitao International Series of Monographs on Chemistry Further bibliography will be indicated

Modalità d'esame

L'esame è composto da una prova orale.

La prova orale consiste in un colloquio tra il candidato e il docente con domande che spazieranno su tutto il corso. La durata media del colloquio è di circa un'ora e di norma la commissione è formata da due docenti.

Il colloquio non avrà esito positivo se il candidato mostrerà ripetutamente l'incapacità di mettere in relazione le varie parti del programma e nozioni che deve usare in modo congiunto per rispondere in modo corretto alle domande poste.

Updated: 22/09/2020 17:46