TTÜ õppeaine "Teoreetiline ja arvutuskeemia"

YKI0080 Teoreetiline ja arvutuskeemia
Sügissemester 2006/2007

See lehekülg kirjeldab "Teoreetilise ja arvutuskeemia" 2006 aasta sügissemestri versiooni. Käesoleva aasta variant on siin.

Õppeaine "Teoreetiline ja arvutuskeemia" tutvustab esimese aasta magistrantidele meetodeid ja võtteid, mida tänapäeval kasutavad nii teoreetikud kui ka keemikud-praktikud modelleerimaks keemilisi protsesse ja nähtusi arvutil. Kursuse pearõhk on pööratud kvantkeemiale ja sellega seotud meetoditele. Lühidalt käsitletakse ka molekulaarmehaanikat ja statistilisi meetodeid; kui aega jääb, siis sünteesi planeerimist ja keemia andmebaase.

Kursuses sisaldub ka praktiline osa, milles tudengid sooritavad ise arvutusi kaasaegse tarkvara kasutamisega ja analüüsivad saadud tulemusi. Käsitleme optimaalse arvutusmudeli valikut, tulemuste interpreteerimist ja kasutuselolevate mudelite võimaluste piire.

Aeg ja koht

Kursust loetakse sügissemestril. Kursuse maht on kaks loengut (kokku 4 tundi) nädalas ja üks harjutustund kahe nädala kohta, ühtekokku 80 tundi semestris. Seoses õppejõu planeeritud eemalviibimistega kolmel nädalal toimub kursus ülejäänud nädalatel kolm korda nädalas. Võimalikud täiendavad ajakava muutused teatatakse töö käigus.

Aine annab 4 ainepunkti.

Sügissemestril 2006 kohtusime järgmistel aegadel; semestri algupoolel põhiliselt loenguteks, hiljem harjutustundideks.

Esmaspäev	10:00	VIII-027
Kolmapäev	14:00	VIII-027
Neljapäev	14:00	VIII-027

Järgmine kord loetakse seda ainet sügissemestril 2007.

Eksam

Eksam toimus teisipäeval, 09. jaanuaril 2007 kell 10:00 ruumis VIII-061 (raamatukogu väike saal).

Punktid ja eksamihinded seisuga 12.01.2007. Töödega saab tutvuda VIII-419.

Info- ja abimaterjalid

Ainekaart.
Infoleht (PDF).
Kordamisküsimused eksamiks valmistumiseks.
Näidislahendused kordamisküsimuste juurde.
Mullune eksamivariant.
Anorgaanilise keemia õppetooli hindamisreeglid.

Viidad

Mullune "Teoreetiline ja arvutuskeemia" koos täieliku loengukonspektiga.
Scrödingeri kass (Wikipedia artikkel).
Foundations of Quantum Mechanics by Willem M. de Muynck (Holland).
Sfäärilised harmoonikud:
- Wolfram Mathworld'i artikkel .
- Wikipedia artikkel .
- James B Calvert'i käsitlus (Denveri ülikool).
- Java applet millega saab ise "mängida".
Orbitaalid (orbitals.com)
Keemilised elemendid (webelements.com)

Loengukonspekt

Konspekt lisandub vastavalt loengute edenemisele. Trükkimisel jälgige, mis teil juba olemas on: mõnes loengus jõuame läbi võtta rohkem kui ühe peatüki, samas kui mõni teine peatükk täidab mitu loengut.

1.	Tiitelleht	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
2.	Ülevaade arvutuskeemiast	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
3.	Molekulid arvutis	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
4.	Molekulaarmehaanika	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
5.	Schrödingeri võrrand	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
6.	Osake potentsiaaliaugus	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
7.	Mõõtmine ja kvantmehaanika	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
8.	Harmooniline ostsillaator	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
9.	Impulssmoment	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
10.	Jäik rootor	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
11.	Vesiniku aatom	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
12.	Kvantmehaanika teoreemid ja postulaadid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
13.	Variatsioonimeetod	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
14.	Häiritusmeetod	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
15.	Spinn	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
16.	Hartree-Focki meetod	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
17.	Aatomid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
18.	Aatomiühikud	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
19.	Kaheaatomilised molekulid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
20.	Viriaalteoreem ja Hellmann-Feynmani teoreem	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
21.	Baasikomplektid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
22.	Hartree-Focki arvutused	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
23.	Elektronide korrelatsioon	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
24.	Tihedusfunktsionaalide teooria	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
25.	Geomeetria optimiseerimine	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
26.	Mudelkeemiad	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
27.	Poolempiirilised meetodid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
28.	Solvendiefektid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
29.	Relativistlikud efektid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
30.	Meetodite võrdlus	[3 lk/leht] [8 lk/leht]

Matemaatiline ja füüsikaline taust

Need peatükid võtame läbi sobivates kohtades kvantkeemia peatükkide vahel. Uued (halliga märgitud) peatükid tasub trükkida koos ülaltoodud loengukonspekti omadega.

1.	Tõenäosus	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
2.	Kompleksarvud	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
3.	Diferentsiaalvõrrandid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
4.	Operaatorid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
5.	Vektorid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
6.	Maatriksid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
7.	Determinandid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]
8.	Lineaarvõrrandite süsteemid	[3 lk/leht] [8 lk/leht]

Kui Teie arvutis puudub PDF-failide lugemiseks vajalik Adobe Acrobat Reader, siis saate selle tasuta alla laadida.

Keemiainstituut

YKI0080 Teoreetiline ja arvutuskeemiaSügissemester 2006/2007