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課程名稱 |
化學數學
Mathematics for Chemists |
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開課學期 |
101-1 |
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授課對象 |
理學院 化學系 |
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授課教師 |
金必耀 |
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課號 |
Chem2003 |
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課程識別碼 |
203 20110 |
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班次 |
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學分 |
3 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
必帶 |
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上課時間 |
星期二3,4(10:20~12:10)星期五2(9:10~10:00) |
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上課地點 |
化210室化210室 |
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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 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1011chemmath |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
化學數學 I Mathematics for Chemists I
Mathematical Methods for Physics and Engineering (3rd edition): A Comprehensive Guide,
K. F. Riley, M. P. Hobson, S. J. Bence. (聽說臺灣買不到，我會給您們參考資料；另外 G. Strang 與 F. A. Cotton 的群論也是很好的參考書，線性代數會採 Strang 的方式介紹，而群論會涵蓋 Cotton 的1到7 章。)
2. 評分方式:
Exercise 30%
Midterm exam 35%
Final exam 35%
3. 先修科目:
Calculus I, II
4. 課程綱要:
I. 線性代數：矩陣、向量空間、線性連立方程組、本徵值問題，與線性代數在化學上的應用；
II. 對稱與群論：分子對稱、抽象群、點群、群的表象、Huckel分子軌域理論。
(I. Linear algebra: matrix, vector space, linear system of equation, eigenvalue problem, and chemical applications;
II. Symmetry and group theory: molecular symmetry, abstract group, point group, representation theory, Huckel molecular orbital theory, molecular vibrations, and space group. ) |
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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。
本課程將涵蓋化學系同學最需要的"線性代數"與"群論"。 |
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課程要求 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
每週五 10:20~17:00
每週三 09:00~12:00
每週二 15:00~17:00
每週一 14:00~17:00 |
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指定閱讀 |
這涵蓋 Riley 的 8, 9, 28, 29 四章，或是 Strang 與 Cotton所著的兩本書的主要部分。由於臺灣目前並無代理商進口Riley 的書，我會發適當的講義給修課同學。 |
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參考書目 |
F. A. Cotton, Chemical Applications of Group Theory
G. Strang, Introduction to Applied Mathematics |
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評量方式
(僅供參考) |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
9/11,9/14 |
Linear system of equations |
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第2週 |
9/18,9/21 |
Quadratic form and vector space |
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第3週 |
9/25,9/28 |
The determinant of a matrix and Simultaneous linear equations |
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第4週 |
10/02,10/05 |
Linear independence and four fundamental spaces |
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第5週 |
10/09,10/12 |
Circuit, Network, Dirac Symbols |
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第6週 |
10/16,10/19 |
Orthogonality and Least square fitting |
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第7週 |
10/23,10/26 |
Determinant and eigenvalue problems |
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第8週 |
10/30,11/02 |
Huckel Molecular Orbitals and Normal Modes |
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第9週 |
11/06,11/09 |
More eigenvalue problem |
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第10週 |
11/13,11/16 |
Midterm |
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第11週 |
11/20,11/23 |
Huckel MO and perturbation theory |
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第12週 |
11/27,11/30 |
Symmetry and group theory |
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第13週 |
12/04,12/07 |
Representation theory |
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第14週 |
12/11,12/14 |
Reducibility of a representation and the orthogonality theorem for irreducible representations |
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第15週 |
12/18,12/21 |
Characters and the construction of a character table |
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第16週 |
12/25,12/28 |
Physical applications of group theory: Huckel molecular orbital theory |
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第17週 |
1/01,1/04 |
Physical applications of group theory: normal modes of a molecule |
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