Інфопакет

Комп'ютерна фізика біомолекул

ОК 4

Обов’язкова дисципліна для ОП

Другий

2023/2024

2 Семестр

6

ПРН06. Обирати ефективні математичні методи та інформаційні технології та застосовувати їх для здійснення досліджень та/або інновацій в області фізики та/або астрономії. ПРН11. Застосовувати теорії, принципи і методи фізики та/або астрономії для розв’язання складних міждисциплінарних наукових і прикладних задач. ПРН13. Створювати фізичні, математичні і комп’ютерні моделі природних об’єктів та явищ, перевіряти їх адекватність, досліджувати їх для отримання нових висновків та поглиблення розуміння природи, аналізувати обмеження. ПРН19. Знати і вміти застосовувати чисельні та аналітичні методи для відповідних розрахунків в галузі медичної фізики.

Очна форма

• Знати основні принципи і математичний апарат квантової механіки, елементи квантової механіки багатьох частинок і статистичної фізики. Пам’ятати рівняння Шрьодінгера і його застосування для опису атому водню. Оператор моменту імпульсу і його власні значення. • Вміти застосовувати знання з квантової механіки, математичного аналізу, диференційних рівнянь, лінійної алгебри для виконання математичних перетворень і розв’язування диференціальних рівнянь. •Володіти елементарними навичками математичних перетворень, знаходження похідних та інтегралів, дій з векторами та матрицями.

Дисципліна «Комп’ютерна фізика біомолекул» є обов’язковою компонентою освітньої програми «Медична фізика». В рамках курсу розглядаються: загальні питання розв’язування молекулярних задач, метод Хартрі-Фока, метод лінійної комбінації атомних орбіталей, методи квантової хімії, що враховують електрону кореляцію, моделювання молекул у збуджених станах і розчинах. Курс передбачає виконання переліку завдань з дослідження фізичних і хімічних властивостей молекул, зокрема біомолекул, в програмному комплексі Gaussian з використанням графічного інтерфейсу GaussView

1.Вакарчук I. О. Квантова механiка: пiдручник / I. О. Вакарчук. – 4-те вид., доп. – Львiв: ЛНУ iменi Iвана Франка, 2012. – 872 с. 2.Hutter J. Lecture Notes in Computational Chemistry: Electronic Structure Theory / J. Hutter. –University of Zurich, 2005. – 152 p. 3.Foresman J. B. Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods: A Guide to Using Gaussian, 3rd ed. / J. B. Foresman, A. Frisch – Wallingford: Gaussian Inc., 2015. – 531 p. 4.Lewars E.G. Computational Chemistry: Introduction to the Theory and Applications of Molecular and Quantum Mechanics. Springer International Publishing, 2016. – 739 с. 5.Liwo A. Computational Methods to Study the Structure and Dynamics of Biomolecules and Biomolecular Processes: From Bioinformatics to Molecular Quantum Mechanics, 2019. – 849 p. 6.Jensen F. Introduction to computational chemistry/ F. Jensen. – Wiley. – 2007. – 599 c.

Лекції, самостійна робота студентів

Семестрове оцінювання: Виконання індивідуальних самостійних завдань. На лекції студенти отримують індивідуальні завдання, які вони повинні самостійно виконати у програмному комплексі Gaussian з використанням графічного інтерфейсу GaussView і здають ці завдання. Всього 12 завдань, кожне з яких оцінюється у 5 балів. Підсумкове оцінювання у формі екзамену: Екзамен проводиться в письмово-усній формі. Кожен екзаменаційний білет містить два теоретичні питання, на які необхідністю дати у відповідь у письмовій формі, а потім пояснити в усній формі. На екзамені студент може отримати максимально 40 балів. Умови допуску до підсумкового екзамену – набрати не менше 30 балів за семестрове оцінювання.

Українська