I. A klasszikus fizika és a kvantummechanika
    A klasszikus fizika korlátai a mikrorészecskék világában: az elektromágneses sugárzás korpuszkuláris tulajdonságait bizonyító kísérletek; a korpuszkulák hullámtulajdonságait bizonyító kísérletek; az anyag kvantált állapotainak létét bizonyító tények. (Feketetest-sugárzás, hőkapacitás alacsony hőmérsékleten, fényelektromos hatás, Compton-effektus, elektrondiffrakció, az atomok és molekulák vonalas spektruma.)
    A kvantummechanika alapelvei. Fizikai mennyiségek és operátorok. Sajátérték-egyenlet, sajátértékek, sajátfüggvények. A Schrődinger egyenlet. A hullámfüggvény Born-féle értelmezése. Szuperpozíció és várható érték. A Heisenberg-féle bizonytalansági elv.
II. A kvantumelmélet egyszerű alkalmazásai
    Egyenes vonalú egyenletes mozgás leírása - a nem kvantált eset. Az egydimenziós dobozba zárt részecske - a kötött részecske állapotainak szükségszerű kvantáltsága: a sajátfüggvény meghatározása a peremfeltételek alapján. A harmonikus oszcillátor energiaszintjei és hullámfüggvényei. Körmozgás és kétdimenziós forgó mozgás. Gömbi mozgás és háromdimenziós forgás: energiaszintek, impulzusmomentum, iránykvantáltság, vektormodell. A degeneráció fogalma. A spin.
III. A kvantumelmélet összetettebb alkalmazásai
Atomszerkezet:
    A hidrogénszerű atomok leírása. Háromdimenziós forgás centrális elektrosztatikus erőtérben. A potenciális energia operátor változása a vonatkoztatási rendszer változtatása következtében. A teljes hullámfüggvény felbontása, a radiális és a szögfüggő rész. A radiális eloszlásfüggvény. Kvantumszámok. Atomi pályák. Energiaszintek. Kiválasztási szabályok és a spektrum.
    A többelektronos atomok szerkezete: az atomipálya-közelítés. Az árnyékolás és áthatolás jelensége és következményeik. A héjak és alhéjak energiaállapotainak változása növekvő rendszám mellett. Az atomok alapállapotú elektronszerkezetét meghatározó törvények: a Pauli-féle kizárási elv, a felépülési elv, a Hund-féle maximális multiplicitás elve (a spinkorreláció jelensége). Szingulett és triplett állapotok. Spin-pálya csatolás. Csatolási sémák. Termszimbólumok. Eredő spin-, ill. pályaimpulzusmomentum, a teljes impulzus-momentum, a Clebsch - Gordan-szabály.
    Speciális kiválasztási szabályok többelektronos atomokra, spektrumok.
    A kémiai kötés kvantummechanikai értelmezése: A VB-elmélet alapjai és csődjének okai. Az MO elmélet feltételezései. A H₂⁺ molekulaion elektronenergiáinak kiszámítása LCAO módszerrel. A variációs elv és a szekuláris egyenletrendszer. Kötő- és lazító pályák, s és p-pályák.
    A második periódus kétatomos molekuláinak termdiagramjai a felépülési elv, a Pauli-féle tilalmi elv, a Hund-szabály kiterjesztése molekulákra.
    A többatomos molekulák elektronszerkezete. A pontcsoportok elméletének alapjai. A szimmetria-transzformáció mátrixai, a reprezentáció karaktere. A víz elektronszerkezetének tanulmányozása a csoportelmélet segítségével, a kötő, a lazító és a nemkötő molekulapályák komponensei. A sajátérték-egyenlet megoldásának sajátosságai, az atomi pályák keveredése a molekulapályákban. A -elektronnal rendelkező molekulák stabilitását befolyásoló tényezők, a -elektron energiák számítása a Hückel-féle közelítés alapján. A delokalizációs energia.
IV. A molekulaspektroszkópiák alapjai
    A színkép általános definíciója, a színképek alaptípusai (abszorpciós, emissziós, reflexiós, Raman). Az Einstein-féle átmeneti valószínűségek, az átmeneti momentum és a kiválasztási szabályok. Az abszorpciós színképsáv jellemzői (energia, intenzitás, félértékszélesség), ezek változása a kísérleti körülményekkel. A Raman spektroszkópia elvi alapja, a polarizálhatósági tenzor.
    A kétatomos molekulák forgási energiája a merev rotátor modell alapján. A forgási elnyelési és Raman színképek speciális kiválasztási szabályai, a színképek felépítése. A kétatomos molekula rezgési energiája a harmonikus oszcillátor modell alapján. A tiszta rezgési elnyelési és Raman színképek speciális kiválasztási szabályai, a színképek felépítése. A rezgési-forgási színképek felépítése a mozgások függetlenségének feltételezése alapján. Az anharmonikus oszcillátor modell következményei
    Az elektronszínképek. Az elektron-rezgési-forgási spektrumok fő típusai. Franck - Condon-elv. Disszociáció, predisszociáció. Emissziós spektroszkópiák: fluoreszcencia, foszforeszcencia. A fotoelektron spektroszkópiák elvi alapja. Koopmans-elv.
V. Anyagi rendszerek mágneses térben, a mágneses rezonancia-spektroszkópiák alapjai
    Diamágneses és paramágneses szuszceptibilitás, indukált és permanens mágneses momentum. Pascal-szabály. A mágneses szuszceptibilitás hőmérséklet-függése. Kooperatív jelenségek.
    Zeeman-felhasadás, elektronspin-rezonancia, a g-érték. Elektronspin-magspin kölcsönhatások, hiperfinomfelhasadás, a csatolási állandó. McConnell-egyenletek.
    Mágneses magrezonancia-spektroszkópia. Larmor-precesszió, NMR-átmenet, relaxációs folyamatok. Kémiai eltolódás. Az elsőrendű spin-spin felhasadás egyszerű esetei, magasabb rendű spin-spin fölhasadás. Cserefolyamatok hatása az NMR-spektrumra.
VI. Anyagi rendszerek elektromos térben
    Dielektrikumok állandó és változó elektromos térben. Moláris polarizáció és moláris refrakció. Dipólusmomentum, másodlagos kötőerők.

Irodalom:

    1. P.W. Atkins: Fizikai kémia II.