Anda ülevaade kaasaegsetest kvantmehaanikal põhinevatest meetoditest molekulide elektronstruktuuri modelleerimiseks.
Õpetada nimetatud meetodeid rakendama keemias ettetulevate probleemide lahendamiseks ja saadavaid tulemusi interpreteerima.

Give an overview of modern quantum-mechanics based methods for modeling the electronic structure of molecules.
Teach practical application of these methods for solving problems encountered in chemistry and interpretation of the results of these applications.

Aine edukalt läbinud üliõpilane:
Tunneb ja oskab füüsikalis-keemiliste nähtuste analüüsil kasutada lihtsaid kvantmehaanika mudelsüsteeme: osake potentsiaaliaugus, harmooniline ostsillaator, vesiniku aatom;
Eristab variatsioonilisi ja häiritusteoorial põhinevaid meetodeid ning tunneb nende olemuslikke eeliseid ja piiranguid;
Oskab valida mudelkeemiat konkreetse kvantkeemilise arvutuse läbiviimiseks;
Oskab ümber käia kaasaegse kvantkeemia tarkvaraga molekulide sisestamiseks ja kvantkeemiliste arvutuste teostamiseks;
Oskab interpreteerida ja eksperimendiga seostada kvantkeemiliste arvutuste tulemusi.

The student who has successfully passed the course:
Knows and is able to apply in the analysis of physical and chemical phenomena the simple quantum-mechanical model systems: particle in the box, harmonic oscillator, hydrogen atom.
Distinguishes variational and perturbative methods and knows their fundamental advantages and limitations;
Is able to choose a model chemistry for performing a quantum-chemical calculation at hand;
Is able to operate modern quantum-chemistry software for inputting of molecular structure and performing QC calculations;
Is able to interpret the results of quantum-chemical calculations and relate these to experimental data.

Schrödingeri võrrand ja selle lahendamine lihtsamate süsteemide jaoks: osake potentsiaaliaugus, harmooniline ostsillaator. Vesiniku aatom. Lihtsamate molekulide lainefunktsioonid. Kvantkeemia tarkvara. Arvutusmeetodite täpsus. Arvutuse plaanimine, lähteandmete koostamine, arvutustulemuse analüüs.

The Schrödinger equation and its solutions for simple systems: particle in a box, harmonic oscillator. The hydrogen atom. Wavefunctions of simple molecules. Quantum chemistry software. Accuracy of the different methods. Planning of a calculation, preparation of input, analysis of results.

Praktikumis tuleb sooritada arvutuslik uurimistöö, selle tulemused vormistada ja esitada kaasüliõpilastele. See osa annab kokku kuni 50 punkti. Eksam annab ülejäänud kuni 50 punkti.

In the laboratory setting, the student must carry out a computational project, formulate its results in writing, and present them to fellow students. This part gives up to 50 points. Exam gives the remaining up to 50 points.

Õppejõu antud uurimusliku ülesande lahendamine arvutuskeemia vahendeid kasutades. Tulemuste vormistamine, ettekande ettevalmistamine.

Solving a chemistry problem given by the instructor, using computational methods and software. Formulation of the results, preparation of presentation.

Levine, Ira N. Quantum Chemistry, Pearson, 2009.
Tamm, Toomas. Loengukonspekt.

-