مفردات منهاج ماة كيمياء الكم

رقم المقرر الدولي العدد:13
Curriculum and Process Design Evidence
CAPDE(7-3-1.2.3.-01-01)


دليل تصاميم المناهج والمقررات
Course No: Chsc424
1-اسم المقرر : الكيمياء الفيزياوية // كيمياء الكم // فصلي نعم سنوي كلا
إلزامي ( نعم ) اختياري(كلا) رقم الإصدار 10 تاريخ الإصدار 30/9/2019
2-عدد الوحدات ثلاث وحدات دراسية عدد الساعات الإجمالية ثلاث ساعات أسبوعيا النظري ثلاث ساعات العملي لا يوجد

3-المرحلة الدراسية: المرحلة الرابعة

4-اسم ألتدريسي:-




الشهادة واللقب العلمي





التخصص الدقيق




5-لغة المقرر : عربي كلا انكليزي نعم أخرى لاتوجد



برنامج المقرر

المقدمة
يهدف برنامج المقرر الى تزويد الطالب بالمعرفة العلمية الاساسية لمادة كيمياء الكم وذلك بالاعتماد على اهم الأسس العلمية النظرية والتطبيقية مع فهم شامل لاساليب استخدام مبادئ الكيمياء و الفيزياء والرياضيات. التعرف على الأنظمة الكيميائية يكون من خلال دراسة الاشتقاقات والبراهين الرياضية المؤدية إلى الدوال الموجية لكل نظام على حد سواء مع التطرق للأمثلة المعتمدة عالميا والتي تسهل الفهم المباشر للمادة اضافة الى التطبيق العملي في مجال التقنيات المستخدمة حديثا على مستوى العالم . تنمية مهارات و قابلية الطلبة العلمية بوساطة إلقاء المحاضرات القصيرة التي يعدها الطلبة كنشاط صفي اضافة الامتحانات المفاجئة .



أهداف المقرر

يهدف المقررإلى :-
1. يتعرف الطالب على تاريخ نشوء ميكانيك الكم وبصورة عامة.
2. يتعرف الطالب على الأسس التجريبية لعلم الكم القديم(التقليدي) .
3. يتعرف الطالب على الأسس التجريبية لعلم الكم الحديث واهم التطبيقات الحديثة .
4. يتعرف الطالب على معرفة اشتقاق المعادلة العامة لحركة الموجة.
5. يتعرف الطالب على أساليب اشتقاق معادلة شرويدنكر في أبعاد مختلفة.
6. يتعرف الطالب على كيفية دراسة وفهم فرضيات ميكانيك الك ومعرفة حلول الدوال التامة.
7. يتعرف الطالب على مختلف مكونات وظروف نظام الدقيقة في صندوق.
8. يتعرف الطالب على تفهم نظام الدوار الصلد وتطبيقاته.
9. يتعرف الطالب على نظام المهتز التوافقي واللاتوافقي ونظام الدوار المهتز.
10. يتعرف الطالب على النظام الانتقالي الاليكتروني وتفهم نظام ذرة الهيدروجين.
11. يتعرف الطالب على طرائق التقريب المستخدمة في حل مسائل ميكانيك الكم وتفهم نظام ذرة الهليوم.
12. يتعرف الطالب على طريقة هارتري المتضمنة وغير المتضمنة في الحسابات.
13. يتعرف الطالب على نظرية الاوربيتال الجزيئي .
14. يتعرف الطالب على كيفية احتساب طاقة الاوربيتالات الجزيئية.
15. يتعرف الطالب على نظرية هيوكل للاوربيتال الجزيئي وتطبيقاتها .



مفردات المقرر الفصلي( المحتوى)

الفصل الدراسي الأول يبدءا يوم الاربعاء الموافق2/10/2019 مفردات المادة المقرر إنجازها
الفصل الأول مقدمة عامة
أهداف الكيمياء النظرية
خلفية تاريخية General Introduction.
Aims of theoretical chemistry.
Historical back ground.
مراجعة لميكانيك الكم التقليدي
الأسس التجريبية للنظرية الكمية ,قاعدة ريتز ,نظرية بور الأساسية لذرة الهيدروجين,أسباب فشل نظرية بور للأنظمة الذرية متعددة الإليكترون. Review of classical quantum mechanics
Eexperimental foundation of Quantum Mechanics, Ritz rule ,Bohr theory for hydrogen atom, reasons of Bohr theory failed for multi electronic system,
الأسس التجريبية للنظرية الكمية الحديثة ,تجربة حيود الاليكترونات,استطارة كومبتن,التأثر الكهروضوئي,إشعاع الجسم الأسود,مبدءا اللادقة لهايزنبرك واحتمالية القياس,تجربة دي بروغلي Eexperimental foundation of new quantum theory, experiment of electron diffraction, Compton scattering, photoelectric effect, Black body radiation, Uncertainty principles of Heisenberg and the probability of measurement, Deprogly experiment.
إلية حركة الموجة,تفسير حركة الأمواج,الموجة المستقرة Mechanic of wave motion, explanation of wave motions, standing waves.
الفصل الثاني
امتحان الشهر الأول يوم الاربعاء بتاريخ 20/11/2019
الساعة التاسعة صباحا تمثيلات ميكانيك الكم .
تمثيل ديراك طريقة الرموز,تمثيل هايزنبرك طريقة المصفوفات,تمثيل شرويدنكر طريقة المعادلات التفاضلية Representation of quantum mechanic
Dirac representation (symbol method)
Heisenberg representation (determinates method)
Schr?dinger representation (differential equation method)
اشتقاق معادلة شرويدنكر لحركة الموجة في ابعاد مختلفة
The differential Schr?dinger’s equation for wave motion in one dimensions and three dimensions
الدوال التامة والقيم التامة,التفسير الرياضي والفيزيائي لدوال الموجة,فرضيات ميكانيك الكم . Eigen function and eigen value, mathematical and physical explanation of wave function, hypothesis of quantum mechanics
العوامل الخطية , صفة هرميتية العوامل,انحلال وتعامد الدوال ,تبادل العوامل,تمدد دوال الموجة,تطبيقات مختلفة. Linear operators, hermetic operators, degenerate and orthogonal function, exchange of operators, expansion of wave functions, different applications.
الفصل الثالث
امتحان الشهر الثاني يوم الاربعاء الموافق18/12/2018
الساعة التاسعة صباحا نظام حركة الجسيم(الدقيقة)
نظام الجسيم في بعد واحد,نظام حركة اليكترونات اواصر? المتعاقب, نظام الجسيم في صندوق الجهد. نظام الجسيم بحرية تامة. System of particle motion
System of particle motion for one dimension, System of electronic motion for conjugated ? bonds, System of particle motionin potential box, System of particle motion in absolutely freedom.
نظام الدوار الصلد
العلاقة بين الإحداثيات الديكارتية والكروية القطبية, اشتقاق معادلة شرويدنكر لنظام الدوار الصلد ,مستويات الطاقة الدورانية. System of rigid rotator
Relation between Cartesian dimensions and spherical polar dimensions, The differential Schr?dinger’s equation for Rigid rotator, rotational energy levels.
نظام المتذبذب التوافقي
, اشتقاق معادلة شرويدنكر لنظام المتذبذب التوافقي في بعد واحد, اشتقاق معادلة شرويدنكر لنظام المتذبذب التوافقي في ثلاث إبعاد,مستويات الطاقة الاهتزازية. Harmonic oscillator system
The differential Schr?dinger’s equation for Harmonic oscillator system in one dimension, The differential Schr?dinger’s equation for Harmonic oscillator system in three dimension, vibration energy levels
الفصل الرابع











نهاية الفصل الدراسي الأول لمادة الكم يوم الخميس بتاريخ
5/1/2020 نظام ذرة الهيدروجين
تغير الإحداثيات الديكارتيزية إلى كروية قطبية, اشتقاق معادلة شرودنكر لنظام ذرة الهيدروجين,احتساب دوال ذرة الهيدروجين لقيم محددة,إعداد الكم. .System of hydrogen atom
Change the Cartesian dimensions into spherical polar dimensions, The differential Schr?dinger’s equation for hydrogen atom , calculate the hydrogen atom function for some value , quantum numbers
طرائق التقريب في ميكانيك الكم
طريقة التغيير,طريقة التشويش(حد التشويش من الرتبة صفر و حد التشويش من الرتبة الأولى و حد التشويش من الرتبة الثاني,طريقة المجال القائم بذاته لهارتري فوك, المدارات السليترية. Approximation methods in quantum mechanics.
Variation method, perturbation method (term order of zero order, first order, and second order),Hartree Fock-self consisted field ,exchange operator , Slater orbital.
نظام ذرة الهلييوم,نظرية المدار الجزيئي,تقريب بورن اوبنهايمر(الاتحاد الخطي للمدارات الذرية),تطبيقات نظرية المدار الجزيئي,نظام جزيئة ايون الهيدروجين الموجب. نظرية هيوكل للاوربيتال الجزيئي وتطبيقاتها System of Helium atom
Molecular orbital theory (MO), Born-Oppenheimer approximation (linear combination of atomic orbital), application of Molecular orbital theory, system of positive hydrogen ion molecule.
*ملاحظة// في حالة ان يكون يوم الامتحان عطلة رسمية فسيتم تحديد الموعد واعتمادا على التوقيت الزمنيي للمنهاج ورأي رئاسة القسم.








طرائق التدريس المعتمدة لتنفيذ المقرر
تعتمد عدة أساليب لإيصال المفهوم العلمي للطالب من خلال الأتي:-
1- تهيئة الأفكار العامة للموضوع وبيان الغاية العلمية في كل محاضرة.
2- استخدام وسائل الإيضاح والعرض التلفازي للمحاضرة مع عرض الأمثلة التطبيقية.
3- استخدام الطريقة الإلقائية لسرد الموضوع بالإضافة الى استخدام الشاشة الاليكترونية.
4- استخدام الموقع الرسمي لجامعة بابل لعرض المحاضرة ونشر الاعلانات المتعلقة بالمادة الدراسية.
5- عرض المحاضرات والمصادر العلمية والأمثلة الحسابية المحلولة وغير المحلولة على مواقع الانترنت الموصى بها من قبل ادارة الجامعة.


توزيع درجات المقرر
توزع درجات المقرر كما يلي:-
1- يؤدي الطالب الامتحانات الشهرية خلال الفصل الدراسي الاول ( %90 من درجة السعي النهائي)
2- الاداء اليومي الشفوي والتحريري للطالب خلال المحاضرات( %5 من درجة السعي النهائي)
3- النشاط الصفي للطالب حول مواضيع المقرر مع التزام الطالب والمواظبة على الدوام ( %5 من درجة السعي النهائي).

المصادر والمراجع

تستخدم المراجع العلمية التالية:-
English Reference:-

1. L. Pauling and E.B. Wilson,”Introduction to Quantum Mechanics” Mc Graw- Hill, New York, 1995.
2. Michael Mueller,” Fundamentals of Quantum Chemistry Molecular Spectroscopy and Modern Electronic Structure Computations” ,USA, Kluwer Academic Publishers New York ISBN: 0-306-46596-5, 2002.
3. David O. Hayward; ”Quantum Mechanics for chemists” .royal society of chemistry, British library, 2006.
4. P.W. Atkins “Physical chemistry"9thed, USA, Oxfored university press, 2009.
5. I. N. Levinne,”Quantum chemistry”, Pearson Education Inc, USA. 6th, 2009.
6. Masaru Kuno,” Introductory Nanoscience physical and chemical concepts”, USA, Garland Science , 2012.
7. Daniel R. Bes,” Quantum Mechanics”,3rd edition, ISSN 1868-4513, DOI 10.1007/978-3-642-20556-9 , © Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2012.
المصادر العربية :-

1. علي عبد الحسين سعيد ,"أسس كيمياء الكم النظرية والتطبيق" ,دار المسيرة للنشر والتوزيع والطباعة .عمان- الاردن (2001).
2. مثنى جبار شنشل "كيمياء الكم",عالم الكتب الحديث(الاردن)اربد,الطبعة الأولى (2006 ).
3. المواقع العلمية لشبكة المعلومات الدولية والموسوعة الدولية لكيمياء الخاصة بكيمياء الكم .
4. مثنى جبار شنشل "كيمياء الكم", جامعة بغداد الأولى(1979).