Quantum Chemistry Notes

📘 مذكرات في الكيمياء الكمية (طبعة 2026-2027)

مذكرات في الكيمياء الكمية (طبعة 2026-2027) هو كتاب دراسي شامل يركز على البحث العلمي، مصمم للطلاب والمعلمين والمتخصصين في الكيمياء والفيزياء وعلوم المواد والنمذجة الحاسوبية. يوفر هذا الكتاب فهمًا معمقًا لنظرية الكم، ونظرية المدارات الجزيئية، والأساليب الحسابية، والتحليل الطيفي، والتطبيقات الحديثة في البحوث الكيميائية.

يربط الكتاب بين مبادئ الكم الأساسية والتطبيقات العملية. سيكتسب القراء إتقانًا لنظرية ازدواجية الموجة والجسيم، ومعادلات شرودنغر، وصيغة المؤثرات، ومجموعات الأساس، ونظرية الكثافة الوظيفية، وطرق ما بعد هارتري-فوك، والمدارات الجزيئية، والتقنيات الحسابية للتنبؤ بآليات التفاعل.

⚛️ الوحدة 1: الخلفية التاريخية وأسس نظرية الكم

• الفيزياء الكلاسيكية مقابل الفيزياء الحديثة: إشعاع الجسم الأسود، التأثير الكهروضوئي، تشتت كومبتون

• نماذج رذرفورد، وبور، وسومرفيلد

• ازدواجية الموجة والجسيم وموجات دي برولي

• مبدأ هايزنبرغ للشك

• معادلة شرودنغر: الصيغ المعتمدة على الزمن وغير المعتمدة عليه

• التفسير الفيزيائي: الدوال الموجية وكثافة الاحتمال

🔢 الوحدة 2: الأدوات الرياضية وصياغة المؤثرات

• المؤثرات، والدوال الذاتية، والقيم الذاتية

• المؤثرات الهرميتية، والتعامد، والكمال

• ترميز ديراك برا-كيت

• القيم المتوقعة، والمبدلات، ونظرية فيريال، ونظرية إهرنفست

📐 الوحدة 3: أنظمة الإلكترون الواحد القابلة للحل الدقيق

• الجسيم في صندوق (أحادي البعد، ثنائي البعد، ثلاثي الأبعاد)

• الانحلال والتكافؤ

• مجاني حلول الجسيمات وبنية العقد

• المذبذب التوافقي: طاقة الاهتزاز، طاقة النقطة الصفرية

• نموذج الدوار الصلب وتطبيقات الحركة الدورانية

🔹 الوحدة 4: الزخم الزاوي والدوران المغزلي

• الدوران المداري والذاتي

• تكميم الزخم الزاوي

• مؤثرات السلم والتوافقيات الكروية

• اقتران الزخم الزاوي

• إحصاءات الجسيمات، تناظر التبادل، محددات سلاتر للفيرميونات

🌀 الوحدة 5: مجموعات الأساس وتفاعل التكوين

• مجموعات الأساس الذرية والجزيئية: STO، GTO، إلخ.

• الدوال الدنيا، ودوال التكافؤ المنفصل، ودوال الاستقطاب

• التركيب الخطي للمدارات الذرية

• تفاعل التكوين: الأحادي، الثنائي، تفاعل التكوين الكامل

• ترابط الإلكترونات ودقة طرق تفاعل التكوين

⚡ الوحدة 6: نظرية الكثافة الوظيفية والمعادلة المعتمدة على الزمن

• نظريات هوهنبرغ-كون

• معادلات كون-شام

• دوال التبادل والترابط: LDA، GGA، الهجينة

• نظرية الكثافة الوظيفية المعتمدة على الزمن للحالات المثارة

• تطبيقات في حسابات الحالة الأرضية والمثارة

🧩 الوحدة 7: نظرية المدارات الجزيئية ونظرية الرابطة التكافؤية

• المدارات الجزيئية من LCAO

• مدارات الترابط، ومدارات التضاد، ومدارات غير الترابط

• مخططات المدارات الجزيئية للجزيئات ثنائية الذرة

• مفهوم HOMO-LUMO

• مقارنة بين نظريتي الرابطة التكافؤية والمدارات الجزيئية

• بنى الرنين في نظرية الرابطة التكافؤية

🔬 الوحدة 8: الأدوات الحسابية وتطبيقات البرامج الحديثة

• برامج الكيمياء الكمية: Gaussian، ORCA، GAMESS

• مكتبات مجموعات الأساس وخيارات الدوال

• تحسين الهندسة وحسابات التردد

• أدوات التصور: Avogadro، GaussView، Jmol

• أفضل الممارسات في الحوسبة الكيمياء

📊 الوحدة 9: التحليل الطيفي، الكيمياء الضوئية، والتطبيقات

• تفاعل الإشعاع مع المادة

• أساسيات التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية والمرئية، والأشعة تحت الحمراء، ورامان، والرنين النووي المغناطيسي، والرنين المغناطيسي الإلكتروني

• قواعد الانتقاء وعزوم ثنائي القطب الانتقالية

• الانتقالات الإلكترونية والحالات المثارة

• العمليات الفيزيائية الضوئية مقابل العمليات الكيميائية الضوئية

• المردود الكمي ومسارات التفاعل

📏 الوحدة 10: مواضيع ناشئة في الكيمياء الكمية

• الحوسبة الكمية في الكيمياء

• التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي للتنبؤات الجزيئية

• ديناميكيات الحالة المثارة والانتقالات غير الأدياباتية

• النقاط الكمية والكيمياء النانوية

• الكيمياء الخضراء وتصميم المحفزات

• نظرية الكثافة الوظيفية في الوقت الحقيقي

✨ هذا التطبيق مستوحى من المؤلفين:

دونالد أ. ماكواري، إيرا ن. ليفين، بيتر أتكينز، كلاوس رودنبرغ، لينوس باولينغ، مارك تاكرمان، وتشارلز كيتل

📲 تحميل تطبيق Quantum مذكرات في الكيمياء (إصدار 2026-2027) لإتقان مبادئ الكم، والنمذجة الحاسوبية، والمدارات الجزيئية، وتقنيات التحليل الطيفي الحديثة. مثالية للطلاب والمعلمين والباحثين في الكيمياء وعلوم المواد.