Esta asignatura está incluida en el MÁSTER UNIVERSITARIO EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA QUÍMICA como asignatura optativa y pertenece al módulo de Química Física. También está incluida en el MÁSTER EN FÍSICA AVANZADA, dentro del módulo de Física Teórica, también con carácter optativo. Por lo tanto se trata de una asignatura donde es muy conveniente que el alumno haya realizado una licenciatura/grado en física o en química.

Esta asignatura parte de los conocimientos básicos de Cuántica que el alumno ha adquirido en las asignaturas Química Física del grado en Química o de Física Cuántica del grado en Física.

Primeramente, tras un breve repaso de dichos aspectos básicos, se estudian los distintos métodos aproximados de resolución de la ecuación de onda para los sistemas que no admiten una solución exacta. Una vez cubierta esta etapa preparatoria, se introducen los nuevos métodos de cálculo computacionales y sus aplicaciones a la Química-Física. Así mismo se estudian las propiedades y el comportamiento de la materia a nivel atómico-molecular, a la luz de la teoría cuántica.

La asignatura tiene un carácter muy práctico, se hará especial hincapié en la utilización del cálculo con ordenador. Es por tanto, imprescindible contar con algún ordenador que pueda ser usado para realizar los ejercicios prácticos que se plantean. También es necesario tener ciertos conocimientos de programación adecuados (Fortran, C, etc.) para abordar el diseño de programas o códigos de cálculo simples.

Los prerrequisitos para cursar esta asignatura son los de haber realizado una licenciatura o grado en Física o en Química, debiendo haber cursado las asignaturas de Matemáticas y Cuántica previas existentes en estos estudios de Grado. En particular puede resultar muy provechoso haber cursado las asignaturas de Química Física o de Física Cuántica.

En cualquier caso, se recomienda que cada estudiante refresque sus conocimientos de:

• Álgebra Lineal (espacios vectoriales, matrices y determinantes).
• Nociones básicas de estadística (probabilidad, valores medios, dispersión, etc.).
• Conocimientos básicos de Linux y de programación en Fortran, C, Matlab, o similares.

Dr. D. Óscar Gálvez González.
Correo: oscar.galvez@ccia.uned.es
Despacho: 0.23 (Centro Asociado de Las Rozas - Facultad de Ciencias)
Avda. Esparta s/n, 28232 - Las Rozas
Teléfono: 91 398 6346.
Horario guardia: Lunes de 10 a 14

Dr. D. Julio Juan Fernández Sánchez.
Correo: jjfernandez@fisfun.uned.es
Despacho: Edificio Biblioteca UNED, planta 1 (Mediateca)
C/ Senda del Rey, 5, 28006 - Madrid
Teléfono: 91 398 7142.
Horario guardia: Miércoles de 10 a 12 h y 16 a 18 h.

COMPETENCIAS

CM1 Poseer la capacidad para el desarrollo de una aptitud crítica ante el aprendizaje que le lleve a plantearse nuevos problemas desde perspectivas no convencionales

CM2 Adquirir los conocimientos necesarios en Física Avanzada para incorporarse a un grupo de investigación o a empresas

CM3 Adquirir la capacidad para abordar y resolver un problema avanzado en la física teórica, computacional o de fluidos, mediante la elección adecuada del contexto teórico, la identificación de los conceptos relevantes y el uso de las técnicas matemáticas que constituyen la mejor aproximación para así llegar a la solución

CM4 Analizar una situación compleja extrayendo cuales son las cantidades físicas relevantes y ser capaz de reducirla a un modelo parametrizado

CM5 Analizar problemas nuevos en sistemas poco conocidos y determinar similitudes y diferencias con modelos de referencia.

CM6 Analizar críticamente resultados experimentales, analíticos y numéricos en el campo de la física avanzada

CONOCIMIENTOS O CONTENIDOS

CN1 Comprender conceptos avanzados de Física y demostrar, en un contexto de investigación científica altamente especializada, una relación detallada y fundamentada entre los aspectos teóricos y prácticos y la metodología empleada en este campo

CN2 Conocer y comprender los elementos más relevantes de la física teórica, computacional y de fluidos actual. Profundizar en la comprensión de las teorías que se encuentran en la frontera de estos temas, incluyendo su estructura matemática, su confrontación con resultados experimentales, y la descripción de los fenómenos físicos que dichas teorías explican

CN4 Comprender las propiedades cualitativas de las soluciones a las ecuaciones de la física (sus tipos, estabilidad, singularidades, etc.) y su dependencia de los parámetros que definen un sistema físico.

HABILIDADES O DESTREZAS

H3 Utilizar bibliografía y fuentes de información especializada, propias del ámbito de conocimiento de la física, manejando las principales bases de datos de recursos científicos

H4 Saber trabajar en equipo y comunicarse con la comunidad académica en su conjunto y con la sociedad en general acerca de la Física Avanzada, tanto en sus implicaciones académicas, productivas o sociales.

H5 Modelizar sistemas de alto grado de complejidad. Identificar variables y parámetros relevantes y realizar aproximaciones que simplifiquen el problema. Construir modelos físicos que describan y expliquen situaciones en ámbitos diversos

H7 Resolver problemas algebraicos, de resolución de ecuaciones y de optimización mediante métodos numéricos

H8 Modelar y simular fenómenos físicos complejos por ordenador

COMPETENCIAS

CM1 Poseer la capacidad para el desarrollo de una aptitud crítica ante el aprendizaje que le lleve a plantearse nuevos problemas desde perspectivas no convencionales

CM2 Adquirir los conocimientos necesarios en Física Avanzada para incorporarse a un grupo de investigación o a empresas

CM3 Adquirir la capacidad para abordar y resolver un problema avanzado en la física teórica, computacional o de fluidos, mediante la elección adecuada del contexto teórico, la identificación de los conceptos relevantes y el uso de las técnicas matemáticas que constituyen la mejor aproximación para así llegar a la solución

CM4 Analizar una situación compleja extrayendo cuales son las cantidades físicas relevantes y ser capaz de reducirla a un modelo parametrizado

CM5 Analizar problemas nuevos en sistemas poco conocidos y determinar similitudes y diferencias con modelos de referencia.

CM6 Analizar críticamente resultados experimentales, analíticos y numéricos en el campo de la física avanzada

La docencia se impartirá principalmente a través de un curso virtual dentro de la plataforma educativa de la UNED. Dentro del curso virtual los estudiantes dispondrán de:

• Plan de trabajo donde se da la bienvenida y se estructura el curso según el programa de contenidos.
• Guía de estudio, donde se establece el orden temporal de actividades y sugerencias sobre el reparto temporal de la materia, para que el estudiante lo adapte a su disponibilidad y necesidades.
• Materiales. El alumno dispondrá de materiales principales para el curso:
  • Apuntes elaborados por el equipo docente y materiales on-line para seguir cada una de las partes del temario.
  • Materiales complementarios seleccionados por el equipo docente.
  • Guiones de las prácticas obligatorias y voluntarias.
  • Enlaces a material de interés.
• Herramientas de comunicación:
  • Foros de debate, donde se intercambian conocimientos y se resuelven dudas de tipo conceptual o práctico.
  • Plataforma de entrega de los pruebas de evaluación continua y herramientas de calificación.
  • Seminario para la utilización del software ab initio.
• Actividades y trabajos:
  • Participación en los foros de debate.
  • Trabajos propuestos por el equipo docente a lo largo del curso.

Gran parte de la formación recae sobre el trabajo personal del alumno con la bibliografía recomendada, básica y complementaria, siempre con la ayuda del equipo docente y de las técnologías de la UNED.

Fuera del curso virtual el estudiante también tendrá acceso a realizar consultas al equipo docente a través del correo, teléfono y presencialmente en los horarios establecidos.

Por lo que se refiere a la división temporal de las actividades del alumno en la asignatura, en el curso virtual estará disponible un esquema temporal con una estimación del tiempo que se debería dedicar a cada tema.

El curso virtual contiene como material didáctico para los contenidos de cada tema del programa de esta asignatura, en el que se incluyen además las prácticas y/o trabajos con sus correspondientes guiones.

En el libro de "Química Cuántica" de Levine, puede encontrar todos los temas que se tratan en este curso, explicados de una manera muy didáctica

El libro de "Introduction to Computational Chemistry" de Jensen es toda una referencia para aprender y entender los fundamentos de los métodos químico cuánticos.

A través del curso virtual se pondrá a disposición del estudiante diverso material de apoyo para su proceso de aprendizaje.