Competencias del título |
Código
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Competencias del título
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A1 |
CE1 - Comprender los conceptos, principios, teorías y hechos fundamentales relacionados con la Nanociencia y Nanotecnología. |
A2 |
CE2 - Aplicar los conceptos, principios, teorías y hechos fundamentales relacionados con la Nanociencia y Nanotecnología a la resolución de problemas de naturaleza cuantitativa o cualitativa. |
A3 |
CE3 - Reconocer y analizar problemas físicos, químicos, matemáticos, biológicos en el ámbito de la Nanociencia y Nanotecnología, así como plantear respuestas o trabajos adecuados para su resolución, incluyendo el uso de fuentes bibliográficas. |
A7 |
CE7 - Interpretar los datos obtenidos mediante medidas experimentales y simulaciones, incluyendo el uso de herramientas informáticas, identificar su significado y relacionarlos con las teorías químicas, físicas o biológicas apropiadas. |
B1 |
CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio |
B2 |
CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio |
B3 |
CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética |
B4 |
CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado |
B5 |
CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía |
B6 |
CG1 - Aprender a aprender |
B7 |
CG2 - Resolver problemas de forma efectiva. |
B8 |
CG3 - Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo. |
B9 |
CG4 - Trabajar de forma autónoma con iniciativa. |
B11 |
CG6 - Comportarse con ética y responsabilidad social como ciudadano/a y como profesional. |
B12 |
CG7 - Comunicarse de manera efectiva en un entorno de trabajo. |
C1 |
CT1 - Expresarse correctamente, tanto de forma oral coma escrita, en las lenguas oficiales de la comunidad autónoma |
C2 |
CT2 - Dominar la expresión y la comprensión de forma oral y escrita de un idioma extranjero |
C3 |
CT3 - Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida |
C4 |
CT4 - Desarrollarse para el ejercicio de una ciudadanía respetuosa con la cultura democrática, los derechos humanos y la perspectiva de género |
C7 |
CT7 - Desarrollar la capacidad de trabajar en equipos interdisciplinares o transdisciplinares, para ofrecer propuestas que contribuyan a un desarrollo sostenible ambiental, económico, político y social. |
C8 |
CT8 - Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad |
C9 |
CT9 - Tener la capacidad de gestionar tiempos y recursos: desarrollar planes, priorizar actividades, identificar las críticas, establecer plazos y cumplirlos |
Resultados de aprendizaje |
Resultados de aprendizaje |
Competencias del título |
Conocer los principios de la mecánica cuántica
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A1 A2 A3 A7
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B2 B6 B8 B9 B11
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C1 C2 C3
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Conocer los principios de la mecánica estadística
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A1 A2 A3 A7
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B1
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C2
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Aplicar los contenidos teóricos adquiridos a la explicación de fenómenos experimentales |
A1 A2 A3 A7
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B1 B2 B3 B4 B6 B7 B8
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C1 C2 C3 C8
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Saber aplicar los principios de la mecánica cuántica para descripción de la estructura y las propiedades de átomos y moléculas |
A1 A2 A3 A7
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B1 B2 B3 B4 B5
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C2 C3 C7 C9
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Adquirir destreza en el manejo y la búsqueda de bibliografía relacionada con los contenidos de la asignatura. |
A1 A2 A3 A7
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B1 B2 B9 B12
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C1 C2 C4 C8
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Contenidos |
Tema |
Subtema |
1. Introducción a la Mecánica Cuántica: Postulados |
- Antecedentes históricos
- Modelo de Bohr
- Dualidad onda-partícula
- Elementos de matemáticas
- Postulados de la Mecánica Cuántica
- Ecuación de Schröndinger independiente del tiempo
- Importancia de los postulados: principios de correspondencia, de incertidumbre de Heisenberg y de superposición de estados
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2. Movimiento de traslación: modelo de la partícula en una caja |
- La partícula libre
- La partícula en una caja monodimensional: Funciones de onda y niveles de energía.
- La partícula en una caja bi y tridimensional: Separación de variables y degeneración.
- Efecto Túnel
- Aplicaciones de la partícula en una caja. Pozos cuánticos, hilos cuánticos y puntos cuánticos
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3. Movimiento de vibración: modelo del oscilador armónico |
- Tratamiento clásico del oscilador armónico
- Tratamiento cuántico de oscilador: Funciones de onda: Polinomios de Hermite.
- Energía de vibración: niveles energéticos.
- El oscilador armónico como modelo de vibración de moléculas.
- Anarmonicidad.
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4. Moviemiento de rotación: modelo del rotor rígido |
- Momento angular en mecánica clásica.
- Momento angular en mecánica cuántica: Funciones de onda: Polinomios de Legendre. Armónicos esféricos.
- El rotor rígido de dos partículas: Energía de rotación: niveles energéticos.
- Cuantización del momento angular.
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5. Átomos hidrogenoides |
- Resolución de la ecuación de Schrodinger para el átomo o ión hidrogenoide.
- Separación de variables: funciones de onda radial y angular.
- Niveles energéticos.
- Orbital atómico.
- Función de distribución radial.
- Funciones de onda reales: representación radial y angular.
- Efecto Zeeman.
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6. Métodos aproximados |
- Resolución de ecuación de Schrondinger en sistemas de interés químico
- Método de perturbaciones.
- Método de variaciones: teorema variacional.
- Funciones variacionales lineales: ecuaciones seculares.
- Aplicaciones de los métodos aproximados a la química cuántica
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7. Átomos polielectrónicos |
- Estudio del átomo de helio.
- Orbitales de Slater
- Método del campo autoconsistente de Hartrree-Fock
- Momento angular de spin.
- Antisimetría: Principio de exclusión de Pauli.
- Tabla Periódica.
- Configuración electrónica.
- Momento angular orbital total: acoplamientos spin-orbita y jj
- Las reglas de Hund.
- Espectroscopía atómica. Términos atómicos. Reglas de selección.
- Paramagnetismo atómico |
8. El enlace químico. Introducción al estudio de moléculas |
- El hamiltoniano molecular
- Aproximación de Born-Oppenheimer.
- Teoría de orbitales moleculares y teoría de enlace de valencia.
- Aplicación del método de orbitales moleculares al ion molécula de hidrógeno.
- Orbitales moleculares: enlazante y antienlazante.
- Moléculas diatómicas homonucleares.
- Moléculas diatómicas heteronucleares.
- Enlace polar: electronegatividad
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9. Métodos semiempíricos |
- Métodos ab initio y semiempíricos.
Mètodo de Hartree-Fock. Conjuntos de base. Correlación electrónica. Método de interacción de configuraciones. Métodos del funcional de la densidad.
- Aproximación pi-electrónica.
- Método del electrón libre (FEMO).
- Teoría de orbitales moleculares aplicada a moléculas conjugadas y aromáticas: aproximación Hückel.
- Curvas de energía potencial
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10. Fundamentos de Mecánica Estadística |
- Fundamentos del método mecano-estadístico.
- Bases de la termodinámica estadística.
- Estudio termodinámico estadístico de gases ideales.
- Interpretación estadística de las propiedades termodinámicas de los sólidos.
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Planificación |
Metodologías / pruebas |
Competéncias |
Horas presenciales |
Horas no presenciales / trabajo autónomo |
Horas totales |
Sesión magistral |
A1 A2 B1 B6 B9 C2 C3 |
32 |
50 |
82 |
Seminario |
A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B5 B7 B8 B9 C3 C2 |
16 |
36 |
52 |
Trabajos tutelados |
A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B11 B12 C1 C2 C3 C4 C7 C8 C9 |
0 |
10 |
10 |
Prueba objetiva |
A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B4 B6 B7 B8 B9 B12 C2 C3 C9 |
2 |
0 |
2 |
Prueba mixta |
A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B12 C1 C2 C3 |
3 |
0 |
3 |
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Atención personalizada |
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1 |
0 |
1 |
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(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos |
Metodologías |
Metodologías |
Descripción |
Sesión magistral |
• Duración aproximada de una hora y se impartirá en el horario aprobado por la junta del centro.
• Las clases serán de tipo master class en las que el docente expondrá los temas de la asignatura con el apoyo de los medios audiovisuales necesarios, indicando a los alumnos lo más importante a tener en cuenta a la hora de estudiar y recomendar capítulos. libros adecuados para una mayor comprensión.
• Se fomentará la participación del alumno en las clases, sin embargo, en las clases de seminario y tutoría, el alumno tiene más oportunidades de resolver todas aquellas dudas que le hayan podido surgir durante su estudio.
• El profesor facilitará el acceso de los alumnos a todo el material audiovisual utilizado en las clases, así como a otro tipo de material complementario, de forma que les ayude en su aprendizaje. El acceso a estos materiales será a través del Campus virtual de la Universidad o a través del servicio de reprografía del centro. |
Seminario |
• Actividad a desarrollar en pequeños grupos, donde se resolverán cuestiones y problemas relacionados con los contenidos de la asignatura, con el apoyo y supervisión directa del profesor.
• Se plantearán casos prácticos o se resolverán dudas.
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Trabajos tutelados |
• Actividades grupales que tienen como objetivo promover el aprendizaje autónomo de los estudiantes, bajo la tutela del docente.
• Se propondrán actividades relacionadas con contenidos de interés de la asignatura, que deberán resolverse en grupo y explicarse posteriormente al profesor en una tutoría presencial. Los grupos tendrán una capacidad máxima de 4 personas.
Programa Green Campus - Facultad de ciencias
Para ayudar a conseguir un contorno inmediato sustentable los trabajos que se realicen en esta materia:
a. Se solicitarán principalmente en formato virtual y soporte informático.
b. De realizarse en papel:
- No se emplearán plásticos.
- Se empleará papel reciclado.
- Se evitará la realización de borradores. |
Prueba objetiva |
• Habrá dos pruebas cortas a lo largo del semestre,
- En la primera prueba se evaluará el aprendizaje asociado, a los fundamentos básicos de la Mecánica Cuántica.
- En la segunda prueba se evaluará el aprendizaje asociado a la aplicación de la Mecánica Cuántica a sistemas simples.
• Las pruebas pueden combinar preguntas de opción múltiple y / o respuestas cortas. |
Prueba mixta |
• Examen final de hasta 3 horas que constará de preguntas breves, preguntas tipo test y problemas. Se evaluarán los aprendizajes asociados a todos los contenidos desarrollados en la asignatura.
• Tendrá lugar en las fechas aprobadas por la Junta de Facultad del Centro. |
Atención personalizada |
Metodologías
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Trabajos tutelados |
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Descripción |
•Resolveranse as dúbidas que poida ter o/a estudante en canto á teoría impartida nas leccións maxistrales, en resolución de problemas.
•Igualmente orientarase o estudante, de xeito persoalizado, na estratexia de estudo da asignatura.
•As titorías, en grupo ou personais, realizaranse a través da aplicación TEAMS. Igualmente poderán realizarse empregando o campus virtual e/ou correo electrónico.
•No caso dos traballos tutelados, cada grupo de estudantes deberá concertar unha titoría presencial co profesor correspondente para discutir a actividade non presencial proposta.
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Evaluación |
Metodologías
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Competéncias |
Descripción
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Calificación
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Trabajos tutelados |
A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B11 B12 C1 C2 C3 C4 C7 C8 C9 |
• Actividades grupales que tienen como objetivo promover el aprendizaje autónomo de los estudiantes, bajo la tutela del docente.
• Se propondrán actividades relacionadas con contenidos de interés de la asignatura, que deberán resolverse en grupo y explicarse posteriormente al profesor en una tutoría presencial. Los grupos tendrán una capacidad máxima de 4 personas.
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15 |
Prueba mixta |
A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B12 C1 C2 C3 |
• Examen final de hasta 3 horas que constará de preguntas breves, preguntas tipo test y problemas. Se evaluarán los aprendizajes asociados a todos los contenidos desarrollados en la asignatura.
• Tendrá lugar en las fechas aprobadas por la Junta de Profesorado del Centro.
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60 |
Prueba objetiva |
A1 A2 A3 A7 B1 B2 B3 B4 B6 B7 B8 B9 B12 C2 C3 C9 |
• Habrá dos pruebas cortas a lo largo del cuatrimestre,
- En la primera prueba se evaluará el aprendizaje asociado, a los fundamentos básicos de la Mecánica Cuántica.
- En la segunda prueba se evaluará el aprendizaje asociado a la aplicación de la Mecánica Cuántica a sistemas simples.
• Las pruebas pueden combinar preguntas de opción múltiple y / o respuestas cortas.
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25 |
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Observaciones evaluación |
- · Requisitos para aprobar la asignatura:
- - Para aprobar la asignatura es necesario obtener una nota mínima de 4 (sobre un máximo de 10) en las pruebas objetivas y mixtas y la nota final, considerando todas las metodologías de evaluación, igual o superior a 5 (sobre un máximo de 10).
- - Si no has alcanzado la nota mínima de 4 en las pruebas anteriores, se suspenderá la asignatura, aunque la media de las notas obtenidas en las diferentes metodologías es superior a 5 (sobre un máximo de 10), en cuyo caso la La nota final otorgada será de 4,5.
- · Calificación "No presentado":
- · Se considerará presentado todo alumno que realice actividades evaluables siempre que represente más del cuarenta por ciento de la nota global.
- · Segunda oportunidad:
- - La segunda oportunidad en julio se entiende como una segunda oportunidad para realizar la prueba final mixta. En consecuencia, se mantienen las calificaciones de las pruebas objetivas y el trabajo tutelado obtenido a lo largo del curso, mientras que la calificación de la prueba mixta de la segunda oportunidad sustituirá a la obtenida en la prueba mixta de la primera oportunidad.
- Otras consideraciones
- · Durante la realización de pruebas objetivas y mixtas, en cualquiera de las dos oportunidades, salvo que se indique lo contrario, queda prohibido el uso de cualquier dispositivo con acceso a Internet. Aunque no es recomendable traer estos dispositivos a esta actividad, se podrá habilitar un espacio para su almacenamiento, sin que ello implique ningún tipo de responsabilidad por parte de la UDC, la Facultad o los profesores presentes durante la prueba objetiva. Si durante la prueba objetiva, existen indicios del uso de estos dispositivos, el alumno será automáticamente expulsado del aula, se calificará la prueba objetiva con suspensión y se informará por escrito a la dirección del centro según establece la normativa correspondiente.
- • Estudiantes con reconocimiento a la dedicación a tiempo parcial y exención académica de la exención de asistencia, según lo establecido en la “NORMA QUE REGULA EL RÉGIMEN DE DEDICACIÓN AL ESTUDIO DE LOS ESTUDIANTES DE PREGRADO EN LA UDC (Arts. 2.3; 3.b; 4.3 y 7.5) (05/04/2017) podrán realizar las pruebas objetivas, siempre y cuando los profesores estén debidamente informados al inicio del curso, sin perjuicio del anterior, los profesores podrán asignar a estos alumnos diferentes Trabajos / problemas a lo largo del horario de tutorías del curso.
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Fuentes de información |
Básica
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- ·
ENGEL, T; REID, P. (2006). QUÍMICA FÍSICA.
Pearson Addison Wesley
- ·
ENGEL, T REID,P. (2019). PHYSICAL CHEMISTRY,
QUANTUM CHEMISTRY AND SPECTROSCOPY. Pearson Education
- ·
ATKINS, P.W. (2008). QUÍMICA FÍSICA.
Panamericana
- ·
ATKINS, P.W., JULIO DE PAULA, JAMES KEELER
(2018). PHYSICAL CHEMISTRY. Oxford University Press
- ·
McQUARRIE (1997). PHYSICAL CHEMISTRY. University
Science Books
- ·
Vladimir V. Mitin, Dmitry I. Sementsov, Nizami
Z. Vagidov, (2010) Quantum Mechanics for Nanostructures, Cambrige University
Press
- ·
P. W. Atkins, R. Friedman, Molecular Quantum
Mechanics, 5th Ed., Oxford, 2010
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Complementária
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|
- ·
LOWE (2006). QUANTUM CHEMISTRY 3ª Ed.. Elsevier
- ·
RAFF, L.M. (2001). PRINCIPLES OF PHYSICAL
CHEMISTRY. Prentice Hall
- ·
HERNANDO, J. M. (1974). PROBLEMAS DE QUÍMICA
FÍSICA. Gráficas Andrés Martín
- ·
McQUARRIE (2008). QUANTUM CHEMISTRY. University
Science Books
- ·
LEVINE, I.N. (2001). QUIMICA CUÁNTICA 5ª ed.
Prentice Hall
- ·
LEVINE, I.N. (2004). FISICOQUÍIMICA 5ª edición.
McGraw-Hill
- ·
James R. Chelikowsky, (2019) Introductory
Quantum Mechanims with MatLab, Wiley
- ·
Cruz, Chamizo, Garritz, (1987), Estructura
atómica, Addisson Wesley iberoamericana
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Recomendaciones |
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente |
Electricidad y Magnetismo/610G04007 | Fundamentos de Matemáticas/610G04001 | Ampliación de Cálculo/610G04009 | Química: Enlace y Estructura/610G04005 | Mecánica y Ondas/610G04002 |
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Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente |
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Asignaturas que continúan el temario |
Nanociencia y Nanotecnología Computacional/610G04034 | Computación Cuántica/610G04035 | Estado Sólido/610G04022 | Espectroscopía/610G04017 |
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Otros comentarios |
Se recomienda que el alumno revise los conceptos teóricos introducidos en las clases de teoría resolviendo las preguntas y ejercicios propuestos que aparecen al final de cada tema en los libros recomendados.
No se recomienda estudiar SOLO para apuntes de clase que NUNCA deben reemplazar la consulta de ninguno de los libros recomendados.
Puede resultar muy ÚTIL utilizar las horas de tutoría para aclarar dudas y profundizar en los conocimientos asociados a la asignatura.
Programa Green Campus - Facultade de ciencias Para ayudar a conseguir un contorno inmediato sustentable los trabajos/documentos /exámenes que se realicen en esta materia: a. Se solicitarán principalmente en formato virtual y soporte informático. b. De realizarse en papel: - No se emplearán plásticos. - Se empleará papel reciclado. - Se evitará la realización de borradores. |
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