課程資訊
課程名稱
化學數學
Mathematics for Chemists 
開課學期
100-1 
授課對象
理學院  化學系  
授課教師
陸駿逸 
課號
Chem2003 
課程識別碼
203 20110 
班次
 
學分
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
本課程中文授課,使用英文教科書。
限學士班二年級以上 且 限本系所學生(含輔系、雙修生)
總人數上限:72人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1001ChemMath 
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

化學數學 Mathematics for Chemists
課程綱要:

一、向量空間概念(Basic concept in vector space)
二、矩陣、行列式與線性聯立方程式(Matrices, determinants and systems of linear equations)
三、本徵值問題與極值問題(The eigenvalue problem and the extremal property of the quadratic forms)
四、常微分方程(含化學反應動力學的應用) (Ordinary differential equations with applications in chemical kinetics)
五、傅立葉級數(Fourier series)
六、偏微分方程(Partial differential equations)
七、群的概念與對稱群(Group, symmetry groups)
八、群的表現理論(Representations of groups)
九、群論在化學上的應用(Chemical applications of the group theory)

 

課程目標
介紹物理化學將會遇到的數學問題。教授需要的數學關念與知識。
 
課程要求
先修科目:
Calculus I, II 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
 
參考書目
C. L. Perrin: Mthematics for Chemists

M. Boas: Mathematical Methods in the Physical Sciences

F.A. Cotton: Chemical Applications of Group Theory (chapters 1-6) 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
Exercise 
30% 
 
2. 
Midterm exam 
35% 
 
3. 
Final exam 
35% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
9/13,9/16  vector space, linear combination, linear independent, dimension, bases 
第2週
9/20,9/23  coordinates, norm, inner product (real and complex versions),Dirac notation, examples of inner products 
第3週
9/27,9/30  examples of inner product, Gram-Schmidt process, linear operator, build a matrix from a linear operator 
第4週
10/04,10/07  linear operators and matrices, unitary matrix, orthogonal matrix, coordinate transform  
第5週
10/11,10/14  coordinate transformation, similar matrices, eigenvalue, eigenvector  
第6週
10/18,10/21  hermitian matrix, real eigenvalue property, orthogonal relation between the eigenvectors, simultaneous diagonalization of two hermitian matrices  
第7週
10/25,10/28  The extremal problem of the quadratic form for hermitian matrix 
第8週
11/01,11/04  applications in the coupled linear differential equation  
第10週
11/15,11/18  Fourier series 
第11週
11/22,11/25  Fourier transform, Dirac delta function 
第14週
12/13,12/16  definition of group, group table, subgroup, conjugate elements, equivalent class 
第15週
12/20,12/23  Symmetry group, representation  
第16週
12/27,12/30  trace, character, product of representations, application to MO, application to IR selection rule