📘 Аналіз навколишнього середовища (видання 2026–2027 рр.)
Аналіз навколишнього середовища (видання 2026–2027 рр.) – це комплексний підручник, орієнтований на дослідження, призначений для студентів, викладачів та дослідників у галузі хімії, екологічної науки, аналітичної хімії та суміжних дисциплін. Ця книга забезпечує глибоке розуміння принципів квантової хімії, обчислювальних методів та аналітичних методик для вивчення та моніторингу екологічних систем, забруднювачів та хімічних процесів у природних та штучно створених екосистемах.
Вона поєднує фундаментальні теоретичні концепції з практичним застосуванням, дозволяючи читачам зрозуміти механізми на молекулярному рівні, динаміку реакцій, спектроскопічні методи та обчислювальні підходи до аналізу навколишнього середовища. Зміст підкреслює міждисциплінарні перспективи, поєднуючи хімію, фізику, обчислювальне моделювання та науки про навколишнє середовище для точного хімічного моніторингу та вирішення проблем.
⚛️ Модуль 1: Вступ та історичні основи квантової хімії
• Корпиночно-хвильовий дуалізм, гіпотеза де Бройля, експеримент Девіссона-Гермера
• Обмеження класичної фізики та виникнення квантової механіки
• Експеримент Франка-Герца
• Ультрафіолетова катастрофа та гіпотеза Планка
🔢 Модуль 2: Математичні основи
• Лінійна алгебра: вектори, матриці, базисні множини
• Диференціальні та диференціальні рівняння з частинними похідними
• Перетворення Фур'є та основи векторного числення
• Нотація Дірака (формалізм бракета)
• Комутатори та їх алгебраїчні властивості
📐 Модуль 3: Постулати квантової механіки та рівняння Шредінгера
• Рівняння на власні значення та фізичні спостережувані величини
• Щільність ймовірності та струм ймовірності
• Принцип суперпозиції та квантові стани
• Стаціонарні стани та квантування енергії
🔹 Модуль 4: Точно розв'язувані модельні системи
• Частинка в коробці (1D, 2D, 3D)
• Жорсткий ротор та гармонійний осцилятор
• Водневі атоми: енергетичні рівні та атомні орбіталі
• Базове трактування молекули водню (H₂)
🌀 Модуль 5: Кутовий момент та спін
• Спіновий кутовий момент та спінові функції
• Додавання кутового моменту та схеми зв'язку
• Оператори сходів та їхня дія на стани кутового моменту
• Повний кутовий момент та квантові числа
• Коефіцієнти Клебша-Гордана та спін-орбітальний зв'язок
⚡ Модуль 6: Методи апроксимації I: Варіаційний принцип та теорія збурень
• Варіаційна теорема та пробні хвильові функції
• Застосування до атомних та молекулярних систем
• Вибір пробних функцій та варіаційних параметрів
• Теорема Гельмана-Фейнмана
• Обмеження та обґрунтованість теорії збурень
🧩 Модуль 7: Багатоелектронні атоми та електронна кореляція
• Принцип Паулі та визначники Слейтера
• Електронний обмін та основна кореляція
• Спінові орбіталі та антисиметризація
• Оператор Фока та його фізичне значення
• Теорема Купманса та енергії іонізації
🔬 Модуль 8: Теорія молекулярних орбіталей та теорія валентних зв'язків
• Наближення Борна-Оппенгеймера
• Основи теорії валентних зв'язків
• Делокалізовані молекулярні орбіталі в спряжених системах
• Порівняння підходів MO та VB для хімічного зв'язку
📊 Модуль 9: Підходи MO та VB для поліатомних та π-електронних систем
• Побудова поліатомних молекулярних орбіталей
• Теорія Хюккеля для π-систем та ароматичність
• Концепції делокалізації та спряження
• Зв'язок в алільних та бутадієнових системах
• Розрахунки молекулярних орбіталей Хюккеля (HMO)
📏 Модуль 10: Базисні множини та обчислювальні міркування
• Типи базисних функцій: типу Слейтера, гаусового типу
• Похибка суперпозиції базисних множин (BSSE) та повнота
• Формалізм Рутаана-Холла, методи збіжності DIIS
• Мінімальні, розщеплені валентні та поляризовані базисні множини
• Стиснуті гаусові функції та нормалізація
✨Цей додаток натхненний авторами:
Дональдом А. МакКворрі, Іра Н. Левін, Пітер Аткінс, Клаус Рюденберг, Лайнус Полінг, Марк Такерман, Чарльз Кіттель
📲 Завантажте Environmental Analysis (видання 2026–2027), щоб опанувати квантову хімію, комп'ютерне моделювання та спектроскопічні методи для екологічних систем. Ідеально підходить для студентів, викладачів та дослідників у галузі хімії та аналітичних дисциплін