Si danno per assodate competenze e conoscenze nella chimica fisica (termodinamica e cinetica) nell'analisi matematica e nella fisica di base (meccanica, ottica ed elettromagnetismo). 

Struttura atomica e molecolare. Teoria quantistica: la dualità onda-particella; l'equazione di Schroedinger; autovalori e autofunzioni; il principio di indeterminazione. Moti traslazionali, vibrazionali e rotazionali: la particella nella scatola, il tunnelling quanto-meccanico; livelli energetici, funzioni d'onda. La struttura atomica: atomi idrogenoidi; atomi a più elettroni. Struttura molecolare: le teorie del legame di valenza e dell'orbitale molecolare: lo ione H2+; molecole diatomiche omonucleari e dinucleari; orbitali molecolari per sistemi poliatomici. Spettroscopia molecolare: Interazione radiazione-materia. Spettroscopia rotazionale, vibrazionale, elettronica.

Il corso si propone di introdurre i principi della meccanica quantistica, la teoria dei gruppi, la struttura atomica e molecolare. Verranno introdotti i concetti che consentono il calcolo della struttura elettronica e roto-vibrazionale. Infine, proprietà elettriche e magnetiche verranno analizzate e razionalizzate sulla base dei concetti precedentemente introdotti.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di applicare i principi fondamentali della meccanica quantistica; di saper discutere la forma e le proprietà degli orbitali per l'atomo idrogenoide e per gli atomi multielettronici; di saper analizzare la natura del legame chimico in molecole biatomiche e poliatomiche; di saper interpretare le proprietà ottiche, elettriche e magnetiche di molecole.

Lezione frontale ed esercitazioni in aula.

Il conseguimento dei crediti attribuiti all’insegnamento è ottenuto mediante prova orale, con votazione finale in trentesimi ed eventuale lode.

DALLA FISICA CLASSICA ALLA MECCANICA QUANTISTICA
Radiazione del corpo nero Effetto fotoelettrico Spettro atomico dell’idrogeno Proprietà ondulatorie della materia Teoria di Bohr dell’atomo di idrogeno Principio di indeterminazione di Heisenberg
MECCANICA QUANTISTICA
I Postulati della MQ. La funzione d'onda e gli operator hermitiani. Operatori e Commutatori. Moto unidimensionale. La particella libera. La particella nella scatola monodimensionale. Moto vibrazionale armonico. Moto tridimensionale. La particella nella scatola tridimensionale. Operatori momento angolare Il rotatore rigido. L’atomo di idrogeno. Atomi Polielettronici. Approssimazione orbitalica L’atomo di elio Principio di esclusione di Pauli. Accoppiamento spin-orbita, momento angolare totale Simboli di termine e regole di selezione Effetto dei campi magnetici, effetto Zeeman. 
SPETTROSCOPIA
Assorbimento, emissione spontanea e stimolata, coefficienti di Einstein Ampiezza della riga, Risoluzione, Intensità, regole di selezione,rapporto segnale-rumore, legge di Lambert-Beer, Spettroscopia rotazionale e vibrazionale Aspetti generali Spettri rotazionali puri, transizioni rotazionali. Modello dell’oscillatore armonico; vibrazioni molecolari anarmoniche; costante di anarmonicità; funzione potenziale di Morse; breakdown dell’approssimazione di Born–Oppenheimer Spettri rotovibrazionali Spettroscopia Raman Spettroscopia Elettronica Transizioni elettroniche, Principio e fattori di Franck-Condon Destino degli stati elettronicamente eccitati: Fluorescenza e Fosforescenza

Chimica Fisica Terza edizione italiana, Peter W. Atkins – Zanichelli
Meccanica quantistica molecolare, Peter William Atkins, Roland S Friedman, Zanichelli, 2000
Dispense e appunti di lezione