📘 Analýza životního prostředí (vydání 2026–2027)
Analýza životního prostředí (vydání 2026–2027) je komplexní učebnice zaměřená na výzkum určená pro studenty, pedagogy a výzkumníky v oblasti chemie, environmentálních věd, analytické chemie a souvisejících oborů. Tato kniha poskytuje důkladné pochopení principů kvantové chemie, výpočetních metod a analytických technik pro studium a monitorování environmentálních systémů, znečišťujících látek a chemických procesů v přírodních i uměle vytvořených ekosystémech.
Propojuje základní teoretické koncepty s praktickými aplikacemi a umožňuje čtenářům porozumět mechanismům na molekulární úrovni, reakční dynamice, spektroskopickým metodám a výpočetním přístupům v analýze životního prostředí. Obsah klade důraz na interdisciplinární perspektivy, propojuje chemii, fyziku, výpočetní modelování a environmentální vědy pro přesné chemické monitorování a řešení problémů.
⚛️ Lekce 1: Úvod a historické základy kvantové chemie
• Dualita vln a částic, de Broglieho hypotéza, Davisson-Germerův experiment
• Omezení klasické fyziky a vznik kvantové mechaniky
• Franck-Hertzův experiment
• Ultrafialová katastrofa a Planckova hypotéza
🔢 Lekce 2: Matematické základy
• Lineární algebra: vektory, matice, bázové množiny
• Diferenciální a parciální diferenciální rovnice
• Fourierovy transformace a základy vektorového počtu
• Diracova notace (bra-ketův formalismus)
• Komutátory a jejich algebraické vlastnosti
📐 Lekce 3: Postuláty kvantové mechaniky a Schrödingerovy rovnice
• Rovnice vlastních čísel a fyzikální pozorovatelné veličiny
• Hustota pravděpodobnosti a pravděpodobnostní proud
• Princip superpozice a kvantové stavy
• Stacionární stavy a kvantování energie
🔹 Lekce 4: Přesně řešitelné modelové systémy
• Částice v krabici (1D, 2D, 3D)
• Tuhý rotor a harmonický oscilátor
• Vodíkové atomy: energetické hladiny a atomové orbitaly
• Základní lekce molekuly vodíku (H₂)
🌀 Lekce 5: Moment hybnosti a spin
• Spinový moment hybnosti a spinové funkce
• Sčítání momentu hybnosti a vazebné schémata
• Žebříkové operátory a jejich působení na stavy momentu hybnosti
• Celkový moment hybnosti a kvantová čísla
• Clebsch-Gordanovy koeficienty a spin-orbitální vazba
⚡ Lekce 6: Aproximační metody I: Variační princip a teorie poruch
• Variační věta a zkušební vlnové funkce
• Aplikace na atomové a molekulární systémy
• Volba zkušebních funkcí a variační parametry
• Hellmannova-Feynmanova věta
• Omezení a platnost teorie poruch
🧩 Lekce 7: Mnohoelektronové atomy a elektronová korelace
• Pauliho princip a Slaterovy determinanty
• Elektronová výměna a základní korelace
• Spinové orbitaly a antisymetrizace
• Fockův operátor a jeho fyzikální význam
• Koopmanova věta a ionizační energie
🔬 Lekce 8: Teorie molekulárních orbitalů a teorie valenčních vazeb
• Born-Oppenheimerova aproximace
• Základy teorie valenčních vazeb
• Delokalizované molekulární orbitaly v konjugovaných systémech
• Srovnání mezi MO a VB přístupy pro chemickou vazbu
📊 Lekce 9: MO a VB přístupy pro polyatomické a π-elektronové systémy
• Konstrukce polyatomických molekulárních orbitalů
• Hückelova teorie pro π-systémy a aromaticita
• Koncepty delokalizace a konjugace
• Vazby v allylových a butadienových systémech
• Výpočty Hückelovy molekulární orbitaly (HMO)
📏 Lekce 10: Bázové množiny a výpočetní úvahy
• Typy bázových funkcí: Slaterův typ, Gaussův typ
• Chyba superpozice bázových množin (BSSE) a úplnost
• Roothaan-Hallův formalismus, metody konvergence DIIS
• Minimální, rozděleně-valenční a polarizované bázové množiny
• Zkrácené Gaussovy funkce a normalizace
✨Tato aplikace je inspirována autory:
Donald A. McQuarrie, Ira N. Levine, Peter Atkins, Klaus Ruedenberg, Linus Pauling, Mark Tuckerman, Charles Kittel
📲 Stáhněte si knihu Environmental Analysis (edice 2026–2027) a zvládněte kvantovou chemii, výpočetní modelování a spektroskopické metody pro environmentální systémy. Ideální pro studenty, pedagogy a výzkumníky v chemii a analytických oborech.
Datum aktualizace
9. 2. 2026