Lehre

Hinweis: Die nächste TC II Übung und Vorlesung tauschen den Termin! Die Vorlesung findet somit diesen Donnerstag (26.10.) statt, die Übung dann am Montag, den 30.10..

Wintersemester 2023/2024

Einführung in die Theoretische Chemie und Molekulare Simulationen (TC0)

Veranstaltungsbeginn: Donnerstag, 26.10.2023, 08.30 bis 10.00 Uhr im Seminarraum 2.23 des Gebäudes B2.2

Teamscode: e15dtb6
Moodle

Übungen: Montags, ab 30.10.2023, 08.30 bis 10.00 Uhr im Seminarraum 2.23 des Gebäudes B2.2
Ab 08.01.2024 im Cippool der Physik

Inhalt:
Vorlesungsteil 1 (Quantenchemische Methoden) 
(3CP Teilveranstaltung)

  • Quantenmechanische Beschreibung von Molekülen, Schrödinger-Gleichung, Born-Oppenheimer-Näherung, Variations- und Störungsrechnung
  • Näherungen für die Wellenfunktion, Hartree-Fock-Theorie, LCAO-Ansatz, Roothaan-Hall-Gleichungen
  • Wellenfunktionsbasierte Beschreibung der Elektronenkorrelation, Configuration-Interaction-Methoden, Møller-Plesset-Störungstheorie, Coupled-Cluster-Theorie
  • Dichtefunktionaltheorie, Hohenberg-Kohn-Theoreme, Kohn-Sham-Ansatz, Austausch-Korrelationsfunktionale
  • QM/MM-Methoden

Vorlesungsteil 2 (Molekularmechanische Methoden)
(3CP Teilveranstaltung)

  • Struktur, Funktion und intramolekulare Wechselwirkungen von biologischen Makromolekülen
  • Molekulardynamik-Simulationen: physikalische Grundlagen und Algorithmen
  • Bestimmung von Proteinstrukturen, Struktur-Refinement gegen experimentelle Daten
  • Elektrostatik in Proteinen, Poisson-Boltzmann-Theorie, Lösemittel- und Protonierungseffekte
  • Kollektive Dynamik: Normalmoden und Hauptkomponentenanalyse
  • Berechnung freier Energien

Übungen

  • Übungen zu den o.g. Themen
  • Computerpraktika zur Anwendung quantenchemischer und molekularmechanischer Methoden
Theoretische Chemie II: Moderne Themen der Theoretischen Chemie

Veranstaltungsbeginn: Montag, 23.10.2023, 10.15 bis 11.45 Uhr im Seminarraum 2.23 des Gebäudes B2.2

Teamscode: cwbnw1f
Moodle

Übungen: Donnerstags, ab 02.11.2023, 10.15 bis 11.45 Uhr im Seminarraum 2.23 des Gebäudes B2.2

Inhalt:
Vorlesung und Übung Theoretische Chemie II: Moderne Themen der Theoretischen Chemie
(6CP)

  • Fortgeschrittene quantenchemische Methoden
  • Theoretische Beschreibung von Vielteilchensystemen: Zweite Quantisierung, Elektronenkorrelation

Sommersemester 2023

PC04 - Quantenmechanik

Veranstaltungsbeginn: Montag, 17.04.2023, 10.15 Uhr im Hörsaal I im EG des Gebäudes B2.2

Hauptklausur: 27.07.23 10.00 Uhr
Nachklausur: 19.10.23 10.00 Uhr

Teamscode: yk11vcy
Moodle 

Übungen finden donnerstags um 8.30 Uhr in den folgenden Räumen statt:

  • Seminarraum AK Kay, EG, 0.19
  • Seminarraum, 1. OG, 1.02
  • Hörsaal II, 1.OG, 1.08

Die Einteilung wird auf Moodle bekannt gegeben.

Inhalt:

(5CP, 15 Wochen, 4h Vorlesung und Übung)

  • Die Quantentheorie und die Schrödinger Gleichung
  • Die quantenmechanische Wellenfunktion
  • Teilchen im Kasten
  • Starrer Rotator, harmonischer Oszillator
  • Tunneleffekt
  • H-Atom, einfache Moleküle
Theoretische Chemie I

Veranstaltungsbeginn: Dienstag, 18.04.2023, 12.00 Uhr im Seminarraum 2 im 2. OG des Gebäudes B2.2
Praktikum: 18. bis 29. September, ganztägig ab 09.00 Uhr in Raum 2.09 im 2. OG des Gebäudes B2.2

Teamscode: 44vtj8v
Moodle

Übungen finden mittwochs ab 8.30 Uhr im Seminarraum 1.02 in B2.2 statt

Inhalt:
Vorlesung und Übung Theoretische Chemie 1: Grundlagen der Quantenchemie
(3CP, 8 Wochen, 2h Vorlesung und 2h Übung) 

  • Molekülorbitale und Mehrelektronenwellenfunktion
  • Hartree-Fock Theorie (Ansatz, konkrete Herleitung der entsprechenden Gleichungen)
  • Self-Consistent-Field Verfahren zur Lösung der HF Gleichungen
  • Basissatzdarstellung und Roothaan-Hall-Gleichungen
  • Implementierung von HF-SCF und Durchführung entsprechender Berechnungen
  • Molekulare Eigenschaften im Rahmen der Hartree-Fock Theorie

Praktikum: Programmieren in der Quantenchemie
(3CP, Blockpraktikum 2 Wochen)

  • Grundlagen des Programmierens
  • Planung und Konzeption eines Computerprogramms
  • Umsetzung quantenchemischer Methoden in einem Computerprogramm

Hinweis: Das Praktikum kann nur nach Besuch der Vorlesung belegt werden!