Beat H. Meier: Katalogdaten im Herbstsemester 2018 |
| Name | Herr Prof. Dr. Beat H. Meier |
| Lehrgebiet | Physikalische Chemie |
| Adresse | Lab. für Physikalische Chemie ETH Zürich, HCI E 203 Vladimir-Prelog-Weg 1-5/10 8093 Zürich SWITZERLAND |
| Telefon | +41 44 632 44 01 |
| beme@nmr.phys.chem.ethz.ch | |
| Departement | Chemie und Angewandte Biowissenschaften |
| Beziehung | Ordentlicher Professor |
| Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | |
|---|---|---|---|---|---|
| 529-0431-AAL | Physical Chemistry III: Molecular Quantum Mechanics  Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | 4 KP | 9R | B. H. Meier, M. Ernst | |
| Kurzbeschreibung | Postulate der Quantenmechanik, Operatorenalgebra, Schrödingergleichung, Zustandsfunktionen und Erwartungswerte, Matrixdarstellung von Operatoren, das Teilchen im Kasten, Tunnelprozess, harmonische Oszillator, molekulare Schwingungen, Drehimpuls und Spin, verallgemeinertes Pauli Prinzip, Störungstheorie, Variationsprinzip, elektronische Struktur von Atomen und Molekülen, Born-Oppenheimer Näherung. | ||||
| Lernziel | Es handelt sich um eine erste Grundvorlesung in Quantenmechanik. Die Vorlesung beginnt mit einem Überblick über die grundlegenden Konzepte der Quantenmechanik und führt den mathematischen Formalismus ein. Im Folgenden werden die Postulate und Theoreme der Quantenmechanik im Kontext der experimentellen und rechnerischen Ermittlung von physikalischen Grössen diskutiert. Die Vorlesung vermittelt die notwendigen Werkzeuge für das Verständnis der elementaren Quantenphänomene in Atomen und Molekülen. | ||||
| Inhalt | Postulate und Theoreme der Quantenmechanik: Operatorenalgebra, Schrödingergleichung, Zustandsfunktionen und Erwartungswerte. Lineare Bewegungen: Das freie Teilchen, das Teilchen im Kasten, quantenmechanisches Tunneln, der harmonische Oszillator und molekulare Schwingungen. Drehimpulse: Spin- und Bahnbewegungen, molekulare Rotationen. Elektronische Struktur von Atomen und Molekülen: Pauli-Prinzip, Drehimpulskopplung, Born-Oppenheimer Näherung. Grundlagen der Variations- und Störungtheorie. Behandlung grösserer Systeme (Festkörper, Nanostrukturen). | ||||
| Literatur | P.W. Atkins, R.S. Friedman: Molecular Quantum Mechanics, 5th Edition, Oxford University Press 2010, ISBN 978-0-19-954142-3. J.S. Townsend: A Modern Approach to Quantum Mechanics, 2nd Edition, University Science Books 2012, ISBN 978-1-89-138-978-8. | ||||
| 529-0432-00L | Physikalische Chemie IV: Magnetische Resonanz | 4 KP | 3G | B. H. Meier, M. Ernst, G. Jeschke | |
| Kurzbeschreibung | Theoretische Grundlagen der magnetischen Resonanz (NMR, ESR) und ausgewählte Anwendungsbeispiele. | ||||
| Lernziel | Einführung in die Grundlagen der magnetischen Resonanz in isotroper und anisotroper phase. | ||||
| Inhalt | Theoretische und experimentelle Grundlagen der magnetischen Resonanz-Spektroskopie (Kernresonanz (NMR) und Elektronenspinresonanz (ESR)) in flüssiger und fester Phase. Klassische Beschreibung mittels der Bloch-Gleichungen, chemischer Austausch und zweidimensionale Exchange-Spektroskopie. Fourier-Spektroskopie, Echo-Phänomene und "Puls trickery". Interpretation der NMR Parameter wie chemische Verschiebung, skalare Kopplung und Dipolkopplung und Relaxationszeiten. Grundlagen der quantenmechanischen Beschreibung im Dichteoperatorformalismus. Die wichtigsten Wechselwirkungen in der magnetischen Resonanz in isotroper und anisotroper Phase und deren Hamilton-Operatoren. Anwendungen aus der Chemie, Biologie, Physik und Medizin, z.B. Ermittlung der dreidimensionalen Molekülstruktur, insbesondere von (biologischen) Makromolekülen, Bestimmung der Struktur von paramagnetischen Verbindungen, bildgebende NMR/MRI. | ||||
| Skript | wird in der Vorlesung verteilt (in english) | ||||
| Literatur | see http://www.ssnmr.ethz.ch/education/PC_IV_Lecture | ||||
| 529-0443-00L | Advanced Magnetic Resonance Only for Chemistry MSc, Programme Regulations 2005. | 7 KP | 3G | B. H. Meier, M. Ernst, T. Wiegand | |
| Kurzbeschreibung | The course is for advanced students and covers selected topics from magnetic resonance spectroscopy. This year, the lecture will introduce and discuss the theoretical foundation of high-resolution solid-state NMR under magic-angle spinning. | ||||
| Lernziel | The aim of the course is to familiarize the students with the basic concepts of modern high-resolution solid-state NMR. Starting from the mathematical description of spin dynamics, important building blocks for multi-dimensional experiments are discussed to allow students a better understanding of modern solid-state NMR experiments. Particular emphasis is given to achiving high spectral resolution. | ||||
| Inhalt | The basic principles of NMR in solids will be introduced. After the discussion of basic tools to describe NMR experiments, basic methods and experiments will be discussed, e.g., magic-angle spinning, cross polarization, decoupling, and recoupling experiments. Such basic building blocks allow a tailoring of the effective Hamiltonian to the needs of the experiment. These basic building blocks can then be combined in different ways to obtain spectra that contain the desired information. | ||||
| Skript | A script which covers the topics will be distributed in the lecture and will be accessible through the web page http://www.ssnmr.ethz.ch/education/ | ||||
| 529-0443-01L | Advanced Magnetic Resonance | 6 KP | 3G | B. H. Meier, M. Ernst, T. Wiegand | |
| Kurzbeschreibung | The course is for advanced students and covers selected topics from magnetic resonance spectroscopy. This year, the lecture will introduce and discuss the theoretical foundation of high-resolution solid-state NMR under magic-angle spinning. | ||||
| Lernziel | The aim of the course is to familiarize the students with the basic concepts of modern high-resolution solid-state NMR. Starting from the mathematical description of spin dynamics, important building blocks for multi-dimensional experiments are discussed to allow students a better understanding of modern solid-state NMR experiments. Particular emphasis is given to achiving high spectral resolution. | ||||
| Inhalt | The basic principles of NMR in solids will be introduced. After the discussion of basic tools to describe NMR experiments, basic methods and experiments will be discussed, e.g., magic-angle spinning, cross polarization, decoupling, and recoupling experiments. Such basic building blocks allow a tailoring of the effective Hamiltonian to the needs of the experiment. These basic building blocks can then be combined in different ways to obtain spectra that contain the desired information. | ||||
| Skript | A script which covers the topics will be distributed in the lecture and will be accessible through the web page http://www.ssnmr.ethz.ch/education/ | ||||
| 529-0480-00L | Nuclear Magnetic Resonance Seminar  | 0 KP | 3S | B. H. Meier | |
| Kurzbeschreibung | Forschungsseminar über aktuelle Probleme der Kernspinresonanz | ||||
| Lernziel | |||||
| 529-0489-00L | Phys.-chem. Apparatebau | 2 KP | 2P | B. H. Meier | |
| Kurzbeschreibung | Grundlagen der Konstruktion von physikalisch-chemischen Messinstrumenten. Praktische Übungen in mechanischer Konstruktion und elektronischer Schaltungstechnik. | ||||
| Lernziel | Kennenlernen der Grundlagen der Konstruktion von physikalisch-chemischen Messinstrumenten. Praktische Übungen in mechanischer Konstruktion. Befähigung zum selbstständigen Arbeiten (Drehen, Fräsen, Bohren). Einführung in die elektronische Messtechnik, die Radiofrequenz- und Mikrowellentechnologie und in die Digitalelektronik. | ||||
| Skript | Unterlagen in der ersten Stunde verteilt. | ||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Zugang mit Bewilligung des Dozenten | ||||
| 529-0499-00L | Physical Chemistry | 1 KP | 1K | B. H. Meier, G. Jeschke, F. Merkt, M. Reiher, J. Richardson, R. Riek, S. Riniker, T. Schmidt, R. Signorell, H. J. Wörner | |
| Kurzbeschreibung | Institute-Seminar covering current research Topics in Physical Chemistry | ||||
| Lernziel | |||||