課程資訊
課程名稱
物理化學二-量子化學
Physical Chemistry (Ⅱ)--Quantum Chemistry 
開課學期
109-2 
授課對象
理學院  化學系  
授課教師
陳振中 
課號
Chem2039 
課程識別碼
203 33170 
班次
 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
必帶 
上課時間
星期二3,4(10:20~12:10)星期五2(9:10~10:00) 
上課地點
化210室化210室 
備註
初選不開放。先修科目,詳選課須知。
限學士班二年級 且 限本系所學生(含輔系、雙修生)
總人數上限:80人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1092Chem2039_ 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

一、量子理論(Quantum theory):
光電效應與輻射的粒子性(Photoelectron effect and particle-like properties of radiation)
粒子的波動性(Wavelike properties of particles)
海生堡測不準原理(The Heisenberg uncertainty principle)
德布洛意物質波(De Broglie matter wave)
薛丁格方程(The Schrodinger equation)
算子(Operators)
量子力學的基本假設(Basic postulates of quantum mechanics)

二、粒子在一維盒子的運動(Paticle in a box):
一維盒子中的粒子(Particle in a one-dimensional box)
粒子在三維盒子的運動(Particle in a three-dimensional box)

三、諧振子(The harmonic oscillator):
古典諧振子(The classical harmonic oscillator) 量子諧振子(The quantum harmonic oscillator)

四、氫原子(Hydrogen atom):
類氫原子的薛丁格方程(The Schrödinger equation for hydrogenlike atoms)
類氫原子的本徵函數與機率密度(Eigenfunctions and probability density for hydrogenlike atoms)
類氫原子的軌域角動量(Orbital angular momentum of hydrogenlike atoms)
角動量(Angular momentum)
自旋(Spin)

五、估計方法(Approximation methods):
變分法(Variation method)
Rayleigh-Schrödinger微擾理論 (Rayleigh-Schrödinger perturbation theory)

六、多電子原子的電子結構(The electronic structure of many-electron atoms):
氦原子(Helium atom) 包立不共容原理(Pauli-exclusion principle)
氦的第一激發態(First excited of helium atom
原子的項符號(Atomic term symbols)

七、分子的電子結構(The electronic structure of molecules):
Born-Oppenheimer近似 (The Born-Oppenheimer approximation) 氫分子離子(The hydrogen molecule ion)
氫分子的分子軌域描述(The molecular orbital description of the hydrogen molecule)
同核雙原子分子的電子組織(Electron configurations of homonuclear diatomic molecules)

八、分子與輻射的作用(The interaction between molecules and radiation):
電磁輻射(Electromagnetic radiation) 光的吸收與發射(Absorption and emission of light) 躍遷機率(Transitional probabilities)
選擇律(Selection rules)

九、光譜(Spectroscopy):
旋轉與振動光譜(Rotational and vibrational spectroscopy)
核運動的薛丁格方程(Schrödinger equation for nuclear motion) 雙原子分子的旋轉光譜(Rotational spectra of diatomic molecules)
雙原子分子的振動光譜(Vibrational spectra of diatomic molecules)
核磁共振光譜 (Nuclear Magnetic Resonance) 

課程目標
Get familiar with the basic concepts in quantum chemistry, with strong emphasis on the applications in spectroscopy. 
課程要求
預修課程:普通化學、化學數學或相等科目 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
 
參考書目
Textbook: Physical Chemistry, 4th edition, by Silbey, Alberty, and Bawendi

Reference Book: Quantum Chemistry, 5th edition, by I. N. Levine

 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
作業 
10% 
 
2. 
期中考 
40% 
 
3. 
期末考 
50% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
02/23  Introduction to QM theory 
第5週
03/23  Atomic Structure 
第10週
  Mid-term exam 
第11週
05/04  Molecular Electronic Structure 
第13週
05/21  Spectroscopy