Theoretische Chemie I - Konzepte der Quantenchemie 

Themenüberblick 

• Energiequantelung: Schwarzkörperstrahlung, Bohrsches Atommodell

• Welle-Teilchen-Dualismus: Photoelektrischer Effekt, Compton-Effekt, Elektronenbeugung, Interferenz

• Einteilchen-Wellenfunktionen (freie und gebundene Teilchen)

• Operatoren (Korrespondenzprinzip I, Hermitezität), Eigen- und Erwartungswerte, Superpositionsprinzip

• Schrödingergleichung (Grundlagen: Hamiltonfunktion, Wellengleichung), stationäre Zustände

• Kommutatoren, Heisenbergsche Unschärferelation, Dirac-Schreibweise

• Teilchen im Kasten (Quantenzahlen, Korrespondenzprinzip II, mehrdimensionale Systeme, entartete Zustände, klassisch verbotene Bereiche, Tunneleffekt)

• Harmonischer Oszillator (Hermitesche Dgl. und Polynome, Nullpunktenergie), Morsepotential, Auswahlregeln

• Starrer Rotator (Reduzierte Masse, Kugelkoordinaten, Legendresche Dgl.), Kugelflächenfunktionen

• Drehimpuls (Gesamt- und Komponentenoperatoren, Leiteroperatoren, Kommutatorbeziehungen)

• Wasserstoffatom (Zentralfeldproblem, Laguerre-Dgl., Wasserstofforbitale)

• Elektronenspin (experimentelle Belege, Spinfunktionen, Spinoperatoren)

• Mehrelektronensysteme (Pauli-Postulate, Slaterdeterminanten, Erwartungswerte)

• Heliumatom: Störungstheorie und Variationsverfahren

• Molekülorbitaltheorie (Atomare Einheiten, Born-Oppenheimer-Näherung, elektronischer Hamiltonoperator, LCAO-Ansatz, MO-Schema)

• Hartree-Fock-Methode (Koopmans-Theorem)