Programa de Nivelamento do GFQSI

1. Fundamentos de Química Quântica

1.1 Função de onda, operadores e postulados

1.2 Resolução da partícula na caixa

1.3 Apresentação dos autovalores e autofunções do oscilador harmônico

1.4 Apresentação do momento angular J

1.5 Trabalho de rotações moleculares

1.6 Átomo de Hidrogênio e espécies hidrogenóides

1.7 Átomo de Hélio – apresentação das integrais de Coulomb e de Troca

1.8 Átomos multieletrônicos e moléculas

1.9 Teoria do Funcional da Densidade

2. Teoria de Grupos e Aplicações

2.1 Objetos e operadores de simetria como matrizes

2.2 Propriedades dos grupos

2.3 Representações irredutíveis

2.4 Grande Teorema da Ortogonalidade

2.5 Orbitais moleculares

2.6 Regra de Ouro de Fermi

2.7 Fundamentos da espectroscopia UV-VIS e IR

3. O Estado Sólido

3.1 Célula unitária e operações de translação

3.2 Redes de Bravais

3.3 Espaço recíproco

3.4 Teorema de Bloch

3.5 Estrutura de bandas

4. Iniciação ao Linux

4.1 Comandos básicos

4.2 Permissões, administração, partições, NFS, NIS

4.3 Aplicativos

5. Hardware

5.1 Identificação das partes de um computador

5.2 Componentes físicos de uma rede

5.3 IP fixo e flutuante

6. Iniciação à programação

6.1 Definição de compilador, código fonte, binários e bibliotecas

6.2 Práticas de programação em Fortran

6.3 Práticas de programação em Java

7. Práticas do PWscf

Relatório 1:

* Radiação de Corpo Negro ou radiação em uma cavidade;
* Energia radiante emitida por um Corpo Negro, que levou a quantização da energia(mostrar o que seria esperado classicamente e que foi observado) – Planck 1900;
* Efeito Fotoelétrico;
* Emissão de elétrons pela superfície de um metal – Einstein 1905;
* Aceleração de uma partícula com carga;
* Experiência das duas fendas de Young -Mostra o caráter ondulatório da luz, evidenciando a interferência gerada nas fendas;
* Definição de onda e partícula. Elétrons são ondas ou partículas?
* Comportamento dual onda-partícula;
* Luz Síncroton – radiação eletromagnética produzida por elétrons através de um acelerador de partículas.

Relatório 2:

* Quântica:
1º Postulado; Definição de função de onda ψ; Definição de densidade de probabilidade ψ*ψ dv, ψ*ψ.

* Teoria de Grupos:
Definição de Grupo e de elementos de um grupo; Definição de elementos de simetria. Quais são os elementos de simetria?

* Linux:
Definição de shell. Qual o shell usado pelo grupo? ; Definição de sintaxe; Definir e usar os comandos: ls, ls-l, cp, scp, rm, mkdir, rmdir, vi (ou vim), ping, ssh.

Relatório 3:

* Quântica:
Definição de operadores. Mostrar como um operador atua sobre uma função e a partir disso explicar as equações de “autofunções e autovalores”. Citar exemplos; Definição de operadores Hermitianos, operadores lineares e observável físico; Definir Comutadores. Dê exemplos de operadores que comutam e que não comutam.

* Teoria de Grupos:
Definir uma molécula a partir de suas operações de simetria; Exercício – Obtenha para a molécula de Água: O grupo pontual, as operações de simetria e as matrizes correspondentes a cada elemento de simetria. Observação: Objeto – Átomos.

* Linux:
Usar o comando vim para criar arquivo do zero. Modificar, ler e gravar o arquivo com outro nome. Definição de endereço IP.

Relatório 4:

* Quântica:
Postulado sobre a construção de operadores; Explicar as condições de Normalização, Ortogonalidade e Ortonormalização;

* Teoria de Grupos:
Observar se as matrizes da água geram blocos, subdividir as matrizes em blocos menores, calcular o caracter, definição de representação redutível.

* Linux:
Definição de Mac adress, Roteador, Sistema de arquivos, Partição ou NFS, NIS. Croquie explicativo de funcionamento do sistema do grupo.

Relatório 5:

* Quântica:
Definir uma partícula numa caixa unidimensional.

* Teoria de Grupos:
Representação irredutível, transformação nas matrizes de forma que se obtenha apenas as diagonais, Teorema da Ortogonalidade definição e explicação dos termos da expressão, definição de ordem.

* Linux:
Consultar /etc/hosts/, definição de permissões e tipos de permissões, usar e definir os comandos chmod, chown, Definição dos 9 dígitos.

Relatório 6:

* Quântica:
Fazer o resto da lista 2 e da lista 3. Partícula na caixa bi e tridimensional (processo de separação de variáveis), Postulado sobre como calcular valores médios.

* Linux:
Comando ps, Lista do DHCP server no roteador, Definição de rodar em background, uso do &, identificar as partes de um computador.

Relatório 7:

* Quântica:
Montar a Equação de Schrodinger para o oscilador harmônico, expressão que dá os autovalores em função dos números quânticos apropriados, em função de h cortado e constante de Planck vezes frequência, relação entre o número de onda e frequência, definição de massa reduzida.

* Estado Sólido:

Definição de célula unitária, simetria de translação.

* Teoria de Grupos:
Exercício: achar as representações redutíveis do total de graus de liberdade. A partir disso, achar as representações irredutíveis de cada um para a água e o etileno.(contribuição de cada representação irredutível para a representação redutível).

Relatório 8:

* Quântica:
Verificar o formato da solução da equação de onda do oscilador harmônico para o estado fundamental e primeiro excitado. Momento Angular: Movimento de rotação em 3 dimensões, verificar operadores escada.

* Estado sólido:
Regra de Ouro de Fermi; Espaço Recíproco (como obter os vetores).

* Programação:
Preparar, compilar um programa qualquer e verificar seu funcionamento.

Relatório 9:

* Quântica:
Trabalho de rotações moleculares: CO (Distribuição de Boltzman).

* Teoria de Grupos:
Simetria em movimentos vibracionais.

* Estado Sólido:
Diferentes redes de Bravais. Localização dos pontos de alta simetria no espaço recíproco nos seguintes casos: Rede cúbica de Corpo Centrado, Rede Cúbica de Face centrada e Rede Hexagonal Compacta.

Relatório 10:

* Quântica:
Átomo Hidrogenóide.

* Teoria de Grupos:
Regras de Seleção. Exercícios: 1) Dado o ânion de carbonato (CO-3) de simetria D3h e amônia de simetria C3v. (a) Determinar as representações irredutíveis do grupo associadas às vibrações moleculares. (b) Quais são os modos ativos no Infravermelho e no Raman?

Relatório 11:

* Teoria de Grupos:
Exercício: 1) Obter as representações irredutíveis dos orbitais das seguintes moléculas: água, eteno, butadieno e amônia.

* Estado Sólido:
Teorema de Bloch.