Physikalische Chemie II: Quantenmechanik und Spektroskopie

Prof. Dr. Marcus Elstner ist seit 2009 Professor am Institut für Physikalische Chemie des Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Nach seiner Promotion in Theoretischer Physik und einem Postdoc-Aufenthalt an der Harvard-Universität (1999–2000) war er Professor für Theoretische Chemie an der TU Braunschweig (2006–2009). In seiner Forschung untersucht er die Struktur, Dynamik und Funktion von komplexen Makromolekülen mithilfe von Computersimulationen, welche auf den grundlegenden Konzepten und Methoden der physikalischen Chemie beruhen.

• GRUNDLAGEN.- Klassische Mechanik.- Wellen.- Grundlegende Experimente.- Die Schrödingergleichung.- Formalismus I.- Interpretation I.- MODELLPOTENTIALE.- Kastenpotentiale.- Der harmonische Oszillator.- Rotationsbewegung in der Ebene.- Kastenpotential und Rotationsbewegung in 2 und 3 Dimensionen.- Das Wasserstoffatom.- Formalismus II.- Interpretation II.- CHEMISCHE KONZEPTE.- Kastenpotential: ideales Gas und π-Elektronensysteme.- Moleküldimer als harmonischer Oszillator und starrer Rotor.- Zwei Coulomb-Potentiale: Modell der chemischen Bindung.- Potentialbarrieren: Tunneln in der Physik und Chemie.- MAGNETFELD UND SPIN.- Der Spin.- Wechselwirkung von magnetischen Momenten mit Magnetfeldern.- Formalismus III.- Interpretation III.- ATOME UND MOLEKÜLE.- Zwei Elektronen: Produktansatz für die Wellenfunktion.- Ansätze für die Vielelektronenwellenfunktion.- Elektronenstruktur der Atome.- Zweiatomige Moleküle.- Methoden der Quantenchemie.- Näherungen für mehratomige Moleküle.- Formalismus IV.- Interpretation IV.- SPEKTROSKOPIE.- Absorption und Linienbreite.- Rotations- und Schwingungsspektroskopie.- IR und Raman-Spektroskopie.- Elektronische Spektren von Molekülen.- Kernspinresonanzspektroskopie.- Interpretation V.