ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| FOTOCHIMICA: TEORIA E METODI DI SIMULAZIONE | CHIM/01 | LEZIONI | 48 |
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Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze teoriche di base sui processi di eccitazione e decadimento di stati elettronici molecolari e sulle tecniche impiegate per la loro simulazione computazionale.
After attending the course the student will have acquired basic theoric knowledge about excitation and decay processes of molecular electronic states, and about the methods in use for their computational simulation.
L’accertamento delle conoscenze acquisite avverrà tramite l’esame finale.
The acquired knowledge will be assessed by the final exam.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di:
After attending the course the student will be able to
L’accertamento delle capacità acquisite avverrà tramite l’esame finale.
The acquired abilities will be assessed by the final exam.
Lo studente si avvicinerà con maggior confidenza a spiegazioni o problemi che richiedono una conoscenza di base dei principi teorici della fotochimica.
The student will approach with increased confidence arguments and problems that require a basic knowledge of the theorical principles of photochemistry.
Durante l’esame finale.
In the course of the final exam.
Conoscenze di base di meccanica quantistica e algebra lineare.
Basic background in quantum mechanics and linear algebra.
L’insegnamento consiste di lezioni alla lavagna. Sono fornite note delle lezioni.
The teaching consists of blackboard lectures. The teacher lecture notes are made available to the students.
L'hamiltoniano molecolare: separazione dei moti. Approssimazione di Born-Oppenheimer, stati adiabatici e diabatici, accoppiamenti nonadiabatici.
Evoluzione temporale: l'equazione di Schroedinger dipendente dal tempo. Moto di pacchetti d’onda. Teoremi di Ehrenfest, del viriale e di Hellmann-Feynman. Teoria perturbativa dipendente dal tempo, regola d'oro di Fermi, interazione con un impulso di radiazione di durata finita. Decadimento di stati eccitati in molecole poliatomiche: modello di Bixon-Jortner.
Incroci evitati: modello di Landau-Zener. Intersezioni coniche: classificazione, esempi, fase di Berry, degenerazione di Kramers, spazio di rimozione della degenerazione, teorema di Jahn-Teller.
Processi di trasferimento di energia e di carica. Modello eccitonico.
Metodi per la simulazione della dimanica molecolare nonadiabatica. Metodi quantistici e misti classici-quantisici.
The molecular Hamiltonian: separation of variables. Born-Oppenheimer approximation, adiabatic and diabatic states, nonadiabatic couplings.
Time evolution: the time dependent Schroedinger equation. Wavepackets time evolution. Ehrenfest, virial and Hellmann-Feynman theorems. Time dependent perturbation theory, Fermi golden rule, interaction with a radiation pulse of finite time width. Excited state decay in polyatomic molecules: the Bixon-Jortner model.
Avoided crossings: the Landau-Zener model. Conical Intersections: classification, examples, Berry's phase, Kramers degeneracy, branching space, Jahn-Teller theorem.
Energy and charge transfer processes. Excitonic model.
Methods for the simulation of nonadiabatic molecular dynamics. Quantum and mixed quantum-classical methods.
P. W. Atkins, Molecular Quantum Mechanics.
D.J. Tannor, Introduction to Quantum Mechanics: A Time Dependent Perspective.
M. Persico, G. Granucci, Photochemistry: a modern theoretical perspective.
Note delle lezioni del docente (in italiano).
P. W. Atkins, Molecular Quantum Mechanics.
D.J. Tannor, Introduction to Quantum Mechanics: A Time Dependent Perspective.
M. Persico, G. Granucci, Photochemistry: a modern theoretical perspective.
Lecture notes of the teacher (in Italian).
L’esame consiste in una prova orale. Tende ad accertare la capacità da parte dello studente di applicare le conoscenze teoriche acquisite allo studio di semplici problemi concreti.
The exam consists of an oral examination. It aims at assessing the ability of the student to apply the acquired theoric knowledge to the study of simple specific problems.
