Introduzione alla teoria dei gruppi. Definizione di gruppo, sottogruppo, classe, insieme laterale. Richiami di calcolo matriciale. Matrici di rappresentazione. Elementi ed operazione di simmetria. Tavola di moltiplicazione del gruppo. Rappresentativa matriciale. Carattere. Trasformazione di similitudine.
Rappresentazioni riducibili ed irriducibili. Great Orthogonality Theorem (GOT).
LOT (Little Orthogonality Theorem) e sue applicazioni. Operatore di proiezione. SALC (Symmetry Adapted Linear Combination). Basi e gruppi prodotto diretto.Tavole dei caratteri e degenerazione orbitale. Orbitali a sovrapposizione non nulla. Applicazioni teoria dei gruppi.
•Lo spettro elettromagnetico. Probabilità di transizione di Einstein. Popolazione dei livelli. Principio di indeterminazione di Heisenberg. Effetto Doppler. Trasformata di Fourier e suo uso nelle spettroscopie.
•Spettroscopia rotazionale. Livelli energetici rotazionali. Spettri rotazionali puri. Rotori e momento d’inerzia. Regole di selezione. Popolazione dei livelli e struttura spettrale. Intensità transizioni rotazionali. Rotori non rigidi. Spettri rotazionali di molecole poliatomiche. Sostituzione isotopica.
•Spettroscopia vibrazionale. L'approssimazione armonica. L'anarmonicità. Funzione di Morse. Spettri vibro-rotazionali. Modi vibrazionali normali molecole poliatomiche. Frequenze di combinazione ed overtone. Analisi con la tecnica IR. Raman rotazionale e vibrazionale. Ellissoide di polarizzabilità. Regole di selezione. Analisi degli spettri Raman vibrazionali. Determinazione strutturale da spettroscopia Raman ed IR. Regola della mutua esclusione.
•Spettroscopia Elettronica (Uv-Vis). Le transizioni elettroniche. Spettri elettronici di atomi. Il principio di Franck-Condon e le transizioni vibroniche. Gli spettri elettronici delle molecole poliatomiche. Frequenza delle transizioni elettroniche. I cromofori. Transizioni elettroniche in complessi di metalli di transizione. Il destino degli stati elettronicamente eccitati: il decadimento non radiativo, il decadimento radiativo: la fluorescenza e la fosforescenza.
•Elementi di Dicroismo Circolare. Analisi della struttura secondaria delle proteine.
•Introduzione alle spettroscopie di risonanza magnetica (NMR, EPR)