KE529: Matematiske metoder i kemi og nanovidenskab
Kommentar
Kurset kan ikke tages af studerende på anvendt matematik og matematik.
10013301(tidligere UVA) er identisk med denne kursusbeskrivelse.
Indgangskrav
Faglige forudsætninger
Studerende, der følger kurset, forventes at:
- Have kendskab til kemi og matematik svarende til 1. års niveau
- Kunne anvende kemi og matematik svarende til 1. års niveau
Formål
Formålet med kurset er at indføre matematisk notation og matematiske
metoder til brug for analyse af kemiske problemstillinger. Der vil blive
lagt vægt på praktiske / regnemæssige aspekter af de i kurset
behandlede matematiske metoder. Kurset giver også en introduktion til
brugen af Maple for analyse af mere matematisk komplicerede kemiske
problemstillinger.
Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i
1. års kurserne i kemi og matematik, og giver et fagligt grundlag for
at studere mange emner som eksempelvis kvantekemi, spektroskopi og
fysisk kemi der er placeret senere i uddannelsen.
I forhold til
uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at gøre den
studerende i stand til at kunne analysere problemstillinger indenfor
kemi med en matematisk indgangsvinkel samt at udføre beregninger på
typiske matematisk-kemiske problemstillinger.
Målbeskrivelse
For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:
- Beskrive
typiske matematiske problemstillinger indenfor kemi ved hjælp af
matematik samt udvise overblik over grundlæggende begreber indenfor de
matematiske metoder der anvendes i kemi. - Opskrive og reformulere typiske matematiske modeller i kemi til beskrivelse og analyse af kemiske problemstillinger.
- Vælge beregningsmetode og udføre grundlæggende praktiske beregninger på matematisk-kemiske problemstillinger.
Indhold
Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:
- Analyse af
kemisk relevante matematiske funktio-ner af en eller flere variable samt
deres partielle af-ledede og total differentialer. - Integration af kemisk relevante funktioner med an-vendelser indenfor især termodynamik og kvante-kemi.
- Serier og rækkeudviklinger med speciel fokus på brug af Taylorrækkeudviklinger indenfor kemi.
- Introduktion til komplekse funktioner.
- Differentialligninger
med anvendelse indenfor ke-miske problemstillinger som for eksempel
kemisk reaktionskinetik, den harmoniske oscillator og par-tiklen i en
kasse. - Linear algebra (vektorer, matricer, løsning af linea-re
ligningssystemer, determinanter, eigenværdier samt eigenvektorer) og
dennes anvendelse indenfor kemi og herunder specielt kvantekemi,
spektro-skopi og symmetri.
Litteratur
Erich Steiner: The Chemistry Maths Book, Oxford University Press, 2. Udgave.
Se BlackBoard for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.
Eksamensbestemmelser
Eksamenselement a)
Tidsmæssig placering
Forudsætninger
Type | Forudsætningsnavn | Forudsætningsfag |
---|---|---|
Forudsætning ikke fundet |
Udprøvninger
Mundtlig eksamen
EKA
Censur
Bedømmelse
Identifikation
Sprog
Hjælpemidler
Oplyses på kurset
ECTS-point
Uddybende information
Den mundtlige eksamen består i fremlæggelse af et af emnerne fra emneoversigten samt fremlæggelse af et miniprojekt.
Eksamensformen ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.
Forudsætningsprøve a)
Tidsmæssig placering
Udprøvninger
Afleveringsopgaver (3 sæt)
EKA
Censur
Bedømmelse
Identifikation
Sprog
Hjælpemidler
Oplyses på kurset
ECTS-point
Uddybende information
Forudsætningsprøven er en forudsætning for deltagelse i eksamenselement a)
Vejledende antal undervisningstimer
Undervisningsform
- Introfase (forelæsning, holdtimer) - Antal timer: 12
- Træningsfase: Antal timer: 44, heraf 28 timer eksaminatorie og 16 timer laboratorie
Introfasen vil bestå af 2 elementer: 1) En video (ca.
15 min. varighed) som giver en introduktion til emnet der skal arbejdes
med. Det antages at de studerende har set denne video før introtimen. 2)
I selve introtimen vil der være mulighed for at stille spørgsmål til
videoen. Der skal ellers arbej-des med uddybende spørgsmål/opgaver som
understøtter materialet gennemgået i videoen.
Træningsfasen
vil også være delt i to elementer: 1) Træning i opgaveregning som skal
gøre det muligt for den studerende at vælge beregningsme-tode og udføre
grundlæggende praktiske beregninger. 2) Give en introduktion til Maple
som hjælpeværktøj når beregninger på matematisk-kemiske
problemstillinger udføres.
Aktiviteter i studiefasen:
- Læsning af lærerbogens materiale
- Opgaveløsning
- Miniprojekt
- Videogennemgang af lærebogens mate-riale