Chimica fisica della materia e fondamenti di spettroscopia
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Ci si propone di introdurre lo studente ai concetti di base della Meccanica Quantistica e quindi di poter illustrare:
- I metodi principali per lo studio della struttura elettronica di atomi e molecole (metodi MO e VB)
- I concetti fondamentali alla base delle spettroscopie elettronica, rotazionale e vibrazionale.
- I metodi principali per lo studio della struttura elettronica di atomi e molecole (metodi MO e VB)
- I concetti fondamentali alla base delle spettroscopie elettronica, rotazionale e vibrazionale.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente dovra' acquisire una buona comprensione dei postulati della Meccanica Quantistica e dell'equazione di Schroedinger e delle sue applicazioni a sistemi semplici. Dovra' conoscere i fondamenti delle teorie degli orbitali molecolari e valence bond. Dovra' comprendere le basi teoriche della spettroscopia.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
- Richiami di alcuni concetti matematici (operatori, autofunzioni ed autovalori)
- Introduzione alla Meccanica Quantistica (descrizione di alcune esperienze che hanno portato alla crisi della Meccanica Classica)
- I postulati della Meccanica Quantistica
- Risoluzione dell'equazione di Schrödinger per alcuni sistemi semplici: particella libera, particella nella scatola (mono e bidimensionale), effetto tunnelling, oscillatore armonico, particella sulla circonferenza e sulla sfera.
- Atomo di idrogeno ed atomi poli-elettronici.
- La teoria degli orbitali molecolari ed il metodo valence bond.
- Introduzione alla spettroscopia (equazione di Schrödinger dipendente dal tempo)
- La spettroscopia elettronica (cenno)
- La spettroscopia rotazionale (molecole biatomiche, cenno al caso delle molecole poliatomiche)
- La spettroscopia vibrazionale (molecole biatomiche e poliatomiche)
- Introduzione alla Meccanica Quantistica (descrizione di alcune esperienze che hanno portato alla crisi della Meccanica Classica)
- I postulati della Meccanica Quantistica
- Risoluzione dell'equazione di Schrödinger per alcuni sistemi semplici: particella libera, particella nella scatola (mono e bidimensionale), effetto tunnelling, oscillatore armonico, particella sulla circonferenza e sulla sfera.
- Atomo di idrogeno ed atomi poli-elettronici.
- La teoria degli orbitali molecolari ed il metodo valence bond.
- Introduzione alla spettroscopia (equazione di Schrödinger dipendente dal tempo)
- La spettroscopia elettronica (cenno)
- La spettroscopia rotazionale (molecole biatomiche, cenno al caso delle molecole poliatomiche)
- La spettroscopia vibrazionale (molecole biatomiche e poliatomiche)
Prerequisiti
Conoscenze di matematica e di chimica generale
Metodi didattici
Lezioni frontali con proiezione di slides
Materiale di riferimento
P.W. Atkins, Physical Chemistry, Oxford University Press
G.C.Ghirardi, Un'occhiata alle carte di Dio. Il Saggiatore
G.C.Ghirardi, Un'occhiata alle carte di Dio. Il Saggiatore
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una prova scritta con domande aperte sui concetti fondamentali del corso. Verranno valutate la chiarezza espositiva, il corretto utilizzo dei termini tecnici ed il rigore logico nell'esposizione
CHIM/02 - CHIMICA FISICA - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Docente:
Sironi Maurizio
Turni:
Turno
Docente:
Sironi MaurizioDocente/i
Ricevimento:
preferibilmente lunedi mattina o previo appuntamento
studio