77986 - SPETTROSCOPIA COMPUTAZIONALE

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente acquisisce la conoscenza dei metodi quanto-meccanici, dei modelli interpretativi e degli strumenti per la comprensione e predizione di fenomeni spettroscopici.

Programma/Contenuti

Le grandi tematiche affrontate dal corso sono i metodi di calcolo quanto-meccanico finalizzati alla previsione dei parametri spettroscopici per una selezione di tecniche spettroscopiche. La prima tematica permetterà allo studente di impossessarsi degli strumenti necessari per affrontare la spettroscopia computazionale. Le seconda tematica permetterà allo studente di applicare le tecniche computazionali apprese a diverse tecniche spettroscopiche. La seconda tematica prevede inoltre l'applicazione pratica nel corso di esercitazioni di laboratorio.

Contenuto della parte teorica: metodi di calcolo quanto-meccanici.

1) Ripasso di fondamenti di meccanica quantistica.

2) Cenni di metodi quanto-meccanici: Il metodo Hartree-Fock. Le funzioni di base. Metodi multiconfigurazionali. Metodi perturbativi. Teoria coupled cluster. Teoria del funzionale densità. Aspetti pratici nell'applicazione dei metodi di calcolo.

Contenuto della parte teorica: applicazione dei metodi di calcolo alla spettroscopia.

1) Superfici di energia potenziale: minimi di energia e campi di forza.

2) Spettroscopia Rotazionale: ripasso teoria e calcolo dei parametri corrispondenti. Discussione dell'accuratezza richiesta.

3) Spettroscopia Vibrazionale: ripasso teoria e calcolo dei parametri corrispondenti. Discussione dell'accuratezza richiesta.

Contenuto della parte di laboratorio.

1) Esercitazioni preliminari per imperare l'uso dei programmi di calcolo quanto-meccanico CFOUR e Gaussian.

2) Spettroscopia rotazionale: previsione dello spettro rotazionale per diversi conformeri e specie isotopiche. Effetto del livello di calcolo nella determinazione dei parametri rotazionali. Studio della formazione di complessi molecolari.

3) Spettroscopia vibrazionale: previsione dello spettro vibrazionale per diversi conformeri e specie isotopiche. Effetto del livello di calcolo nella determinazione delle frequenze vibrazionali. Studio della formazione di complessi molecolari.

Testi/Bibliografia

Dispense e diapositive rese disponibili ad inizio corso su AMS Campus.

Metodi didattici

L'insegnamento Spettroscopia Computazionale è un corso a libera scelta il cui scopo è quello di mettere a frutto metodi computazionali all'avanguardia a supporto dell'indagine spettroscopica. Il corso consta di due parti. La prima, teorica, è costituita da lezioni frontali in cui le nozioni vengono introdotte con il supporto della videoproiezione (16 ore). La seconda parte consiste in esercitazioni al calcolatore atte all'applicazione delle nozioni acquisite (20 ore). In dettaglio, vengono svolte 5-6 esperienze sviluppate nell'arco di 5-6 pomeriggi.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova scritta basata sulle relazioni di laboratorio. Questa determina il voto finale.

Strumenti a supporto della didattica

Personal computer, videoproiettore, presentazioni power point, lavagna.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Cristina Puzzarini