| 课程号 |
01035260 |
学分 |
2 |
| 英文名称 |
Mathematics in Chemistry |
| 先修课程 |
《高等数学》、《线性代数》、《普通物理》量子力学部分、《普通物理》力学部分 |
| 中文简介 |
化学吸纳统计力学和量子力学的概念和理论，已经成为分子科学的基石。《化学中的数学》课程的授课内容着眼于化学统计力学和量子力学中的数学方法，对化学研究中常用的数学分析和算法工具进行系统介绍，致力于让本科学生/低年级研究生在较短时间内对化学研究中相关的数理知识有一个较为完善和全面的基本了解，为他们在本科高年级和研究生阶段的学习和研究奠定必要的基础。 |
| 英文简介 |
“Mathematics in Chemistry” is focused on the application of mathematical methods in quantum mechanics as well as statistical mechanics to research in chemistry. It offers 2nd/3rd-year undergraduate students or even 1st-year graduate students a comprehensive introduction to the mathematical theories and techniques of quantum mechanics/statistical mechanics employed in higher level undergraduate courses as well as graduate ones. |
| 开课院系 |
化学与分子工程学院 |
| 成绩记载方式 |
百分制 |
| 通识课所属系列 |
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| 授课语言 |
中文 |
| 教材 |
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| 参考书 |
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| 教学大纲 |
为了顺应化学学科前沿发展要求，有必要进一步加 强化学专业本科生的数理训练。这门课程强调数学/计算机在化学统计力学和量子力学中的应用，解决实际分子体系的问题。因此，将紧密结合化学中的实例来讲授数学方法、物理原理和编程应用。这些内容将 为《物理化学》、《结构化学》、《量子力学》、《中级物理化学》、《高分子物理》等后续本科生课程建立充分数理和算法知识准备。
http://jianliugroup.pku.edu.cn/teaching.html
《化学中的数学方法》教学内容提纲
其中课堂内容提要如下：
引论（课程内容简介）
分子体系的相互作用和哈密顿量表达式
线性代数和量子力学
傅立叶变换与狄拉克delta函数
量子力学基本概念
分子的简正模分析
Franck-Condon Principle
实例1：一维非解析体系的量子本征态的数值求解； LAPACK程序使用
给定温度体系的玻尔兹曼分布
稳相近似
量子与经典的对应1， 量子相空间
量子与经典的对应2， Wigner变换
实例2：零温或有限温度条件下双原子分子的振动：量子与经典情况
实例3：双原子分子的振动配分函数的数值计算
量子与经典的对应3， 拉格郎日量和哈密顿量
量子与经典的对应4， 路径积分简介
量子与经典的对应5， 量子轨迹
反应过渡态理论简介
Monte Carlo方法简介
郎之万方程简介
实例4：双原子分子的振动光谱的数值计算
实例5：恒温体系的分子动力学模拟
由于该课程综合了化学中所需量子力学和统计力学的数理内容，涵盖内容相对较广，内容深度需要根据化学专业学生特点和课时限制进行探索，目前已经有初步建设的教材草稿。
本课程以课堂讲授为主。
期中考试35%，期末考试45%，作业10%，小测验10%
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| 教学评估 |
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