Einführung in die Quantenchemie - Interaktive Studienpläne der TU Ilmenau

Die Interaktiven Studienpläne sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Bitte beachten Sie, dass auf dieser Seite keine Aktualisierungen mehr vorgenommen werden. Alle Module und Studienpläne ab der PO-Version 2021 (Bachelor- und Master-Studiengänge) sind ab sofort im Campus-Portal erreichbar.

Modulinformationen zu Einführung in die Quantenchemie im Studiengang Master Technische Physik 2013
Modulnummer	7349
Prüfungsnummer	2400129
Fakultät	Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften
Fachgebietsnummer	2421 (Theoretische Physik I)
Modulverantwortliche(r)	Dr. Wichard Beenken
Turnus	ganzjährig
Sprache	deutsch
Leistungspunkte	3
Präsenzstudium (h)	34
Selbststudium (h)	56
Verpflichtung	Wahlmodul
Abschluss	keiner
Details zum Abschluss	Fach wird geprüft im Rahmen der Modulprüfung "Physik komplexer Systeme" oder als fakultatives Fach in einer mündlichen Einzelprüfung (30 Minuten) geprüft. Für den Fall, dass aufgrund verordneter Maßnahmen im Rahmen der Virus SARS-CoV-2-Pandemie 2020 die als regulär bestimmte Form nicht eingehalten werden kann, wird die mündliche Prüfung online als Einzel- oder Gruppenprüfung von einem Prüfer und einem Beisitzer durchgeführt werden.
Link zum Moodle-Kurs
Lehrende
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse	Quantenchemie (BSc)
Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen	Die Studierenden besitzen einen Überblick über die Grundlagen und die wichtigsten Methoden der Quantenchemie. Aufbauend auf der Quantenmechanik verstehen sie neben den grundlegenden Fragen aus der Chemie (z.B. "Wie kommt eine chemische Bindung zustande?") die allgemein zur Anwendung kommenden Methoden der Quantenchemie, wie die Hartree-Fock-Methode und die Konfigurationswechselwirkungsrechnung. Sie haben damit auch eine gute Basis zum allgemeinen Verständnis quantentheoretischer Methoden in anderen Bereichen der Materialphysik erworben. Durch die praktischen Übungen am Rechner sind sie mit dem Quantenchemieprogrammpaket Gaussian vertraut.
Inhalt	1. Mehrteilchensysteme Mehrteilchen Hamiltonoperator Born-Oppenheimer-Näherung Adiabatische und diabatische Potentialflächen Frack-Condon-Prinzip 2. Kovalente Bindung H₂⁺-Ion LCAO Ansatz Zweizentren und Resonanzintegral Erweiterte Hückel-Theorie 3. Mehrelektronensysteme Mehrteilchenwellenfunktionen Ununterscheidbarkeit - Fermionen Teilchenerzeugungs- und -vernichtungsoperatoren Ein- und Zweiteilchenoperatoren He-Atom H₂-Molekül 4. Hartree-Fock-Ansatz Molekularfeldnäherung - Hartree- und Fockterm SCF-Verfahren Offene Schalen - Roothaan- vs. People-Nesbit Gleichungen Koopmanstheorem, - Populationsanalyse, Hundsche Regel - Periodensystem der Elemente 5. Basisätze LCAO-Ansatz STO-Basis Gauss-Basen Basissatzerweiterung und -optimierung 6. Elektronen-Korrelation O₂ Spektrum - Konfigurationswechselwirkung CAS-SCF und CASPT2 Angeregte Zustände - CIS, CISD ... Coupled-Cluster-Theory 7. Semiempirische Verfahren ZDO-Näherung - CNDO, INDO AM und PM ZINDO 8. Dichtefunktionaltheorie Hohenberg-Kohn Theoreme Kohn-Sham-Gleichungen LDA und GGA Hybridfunktionale
Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form	vorwiegend Tafel, auch Beamer-Präsentationen und Handout, Übungsblätter, Arbeitsplatzrechner mit Software Gaussian
Literatur	C. J. Cramer: Essentials of Computational Chemistry (John Wiley & Sons) J. Reinhold: Quantentheorie der Moleküle (Teubner)
Lehrevaluation