Clase 01 – Introducción a la Materia y Repaso – Ecuación de Schrödinger del hidrógeno no relativista.
+ Solución de la ecuación de Schrödinger del hidrógeno – Separación de variables, centro de masa y relativas.  – Separación de variables: radiales y angulares.
- Soluciones, números cuánticos.
+ Energías y degeneración.- Energías del átomo de hidrógeno – Construcción de la tabla periódica – Átomos alcalinos. Rotura de la degeneración en L. Apantallamiento potencial no 1/r
+ Forma de los orbitales – Orbitales radiales, nomenclatura de capas, nodos y dependencia en L – Distribución de probabilidad de orbitales radiales, penetración del núcleo y fuerza centrífuga. – Orbitales angulares, nomenclatura de capas.
+ Interacción luz materia – Cargas oscilantes, estados superposición de energía. – Reglas de selección dipolares.
+ Efectos relativistas en hidrógeno – Estructura Fina L*S – Estructura Hiperfina
- Efecto Zeeman – Resumen ordenes de magnitud – Experimentos.
+ Bibliografía:
- Demtröder “Atoms, Molecules and Photons” Cap. 5
- Atkins, De Paula “Physical Chemistry” Cap. 10

 Clase 02 – Átomos multielectrónicos – momento angular
+ Repaso e introducción, números cuánticos: hidrógeno, spin-órbita, hiperfino, Zeeman. Nomenclatura capas y orbitales. – Introducción al átomo de electrones “no interactuantes”.
+ Simetría de la función de onda para partículas indistinguibles. – Fundamentación de simetrías necesarias con partículas indistinguibles – Operador de permutación y autovalores. – Fermiones, bosones, teorema spin-estadística y núcleos atómicos.
+ Spin y simetría. – Singlete y Triplete. – Simetría de la función de onda total. – Principio de exclusión de Pauli.
+ Orbitales y tabla periódica, estructura de momento angular en átomos con muchos electrones. Reglas empíricas – Regla de Aufbau (construcción),  Idea de capas y subcapas. Multiplicidad y radios medios – Teorema de Unsöld.
+ Estado fundamental del helio. – Construcción y expresión como determinante de Slater. – Notación en “cajitas”. Notación: configuración y termino espectral de Russel-Saunders.
+ Estados excitados simples del helio. Ortohelio y parahelio. Clasificación, momento angular, términos espectrales, determinantes de Slater. Espectro del helio.
+ Reglas de Hund.
+ Energías y degeneración en el límite de acoplamiento LS. Ejemplos.
+ Bibliografía:
- Demtröder “Atoms, Molecules and Photons” Cap. 6
- Atkins, De Paula, “Physical Chemistry” Cap. 10
EXTRA
- Acoplamientos tipo LS, jj y otros: Gordon W. F. Drake – Springer Handbook of Atomic, Molecular, and Optical Physics – Capítulo 10
- Reglas de Hund – Ashcroft. Cap. 31  o Landau “Mecánica Cuántica”

Clase 03 – Átomos Multielectrónicos – interacción coulombiana y de intercambio
+ Átomo de helio. Energías de ionización. Dependencia de la carga nuclear. Discrepancia entre el modelo no-interactuante y la naturaleza.
+ Solución perturbativa del helio en base hidrogenoide. Orbitales hidrogenoides. Separación de energías. Término de interacción.
+ Estados excitados del helio. Espectro y diferencia de energía entre estados orto y para. Energía de interacción para estados orto y para del He, caso 1s2s. Integrales de intercambio y de coulomb. Positividad de las funciones de onda. Simetría de la funciones de onda y energía de intercambio.
+ Determinantes de Slater. Idea y casos de dos y tres partículas. Estados mono- y multi-determinantales. Energía para un determinante de Slater. Operadores de uno y dos cuerpos. Energías de intercambio y de Coulomb para el operador de dos cuerpos. Calculo esquemático de energías en sistemas multielectrónicos.
+ Bibliografía:
- Demtröder, “Atoms, molecules and photons”, Cap. 6
- Szabo, Ostlund “Modern Quantum Chemistry”
- Slater – “Quantum theory of atomic structure”

Clase 04 – Métodos Aproximados y Moléculas
+ Método variacional, ecuaciones de Hartree y de Hartree-Fock. Campo autoconsistente. Fomulación algebraica: ecuaciones de Roothaan-Hall.
+ Tipos de orbitales: hidrogenoides, de Slater y Gaussianos.
+ Más allá de Hartree-Fock: Correlaciones y configuración de Interacción. DFT.
+ Aproximación de Born-Oppenheimer.
+ Molécula de hidrógeno +1. Estados ligantes y antiligantes. Base mínima, LCAO (combinación lineal de orbitales atómicos)
+ Bibliografía:
- Demtröder, “Atoms, molecules and photons”, Cap. 6
- Szabo, Ostlund “Modern Quantum Chemistry”

Clase 05 – Moléculas, estados electrónicos y orbitales moleculares.
+ Repaso: Aproximación de Born-Oppenheimer y molécula de hidrógeno +1. Estados ligantes y antiligantes.
+ Moléculas diatómicas. Homonucleares y heteronucleares. Nomeclatura de estados.
+ Orbitales moleculares en moléculas diatómicas.
+ Configuración electrónica y reglas de llenado.
+ Tablas moleculares: Herzberg y NIST.
+ Curvas de potencial y transiciones electrónicas. Excímeros.
+ Teoría de enlaces de valencia. Hibridización. Moleculas de amoníaco, metano, agua y benceno.
+ Casos de estudio: medición de la polarizabilidad del electrón con moléculas, cadenas aromáticas: cianinas y tinturas.
+ Bibliografía:
- Demtröder, “Atoms, molecules and photons”, Cap. 9,10
- Atkins, De Paula “Physical Chemistry” Cap. 11

Clase 06 – Moléculas, espectroscopía roto-vibracional
+ Momentos de inercia moleculares. Tipos de rotores.
+ Energía de un rotador y cuantización. Rotador esférico, rotador simétrico y rotador lineal.
+ Degeneración del espectro de un rotador molecular.
+ Distorsión centrífuga.
+ Reglas de selección rotacionales. Transiciones directas y Raman.
+ Caso de estudio: estadística de partículas idénticas y estados de rotación. CO2 y O2.
+ Vibración de moléculas diatómicas.
+ Energías cuantizadas de un oscilador y distorsión anharmónica.
+ Reglas de selección vibracionales. Transiciones directas y Raman.
+ Bibliografía:
- Demtröder, “Atoms, molecules and photons”, Cap. 9
- Atkins, De Paula “Physical Chemistry” Cap. 13

Clase 07 – Excitacion Atómica
+ Ionización, fluorescencia y absorción atómica. + Átomos de Rydberg + Excitación doble, autoionización. + Espectroscopía de emisión de fotoelectrones UPS y XPS. + Impacto electrónico: experimento de Frank y Herz y descarga de glow. + Capas internas Rayos X: radiación de frenado y radiación característica, lineas bordes. + Efecto Aufer + Extra: espectroscopía molecular coherente con láseres de femtosegundos.
+ Bibliografía:
- Demtröder, “Atoms, molecules and photons”
- Atkins, De Paula “Physical Chemistry”
- Haken, Wolf “The physics of atoms and quanta”

Clase 08 – Interacción Radiación-Materia
+ Lagrangiano del campo electromagnético relativista y no-relativista. Hamiltoniano de interacción radiación materia no-relativista. Gauge, separación en campos trasnversales y longitudinales. Interacción spin campo magnético. Aproximaciones perturbativas y de ondas largas. Terminos: dipolar eléctrico, dipolar magnético y cuadrupolar eléctico. Reglas de transición.
+ Bibliografía:
- Steck, “Quantum and atom optics”
- Cohen-Tannoudji, “Atom-Photon Interactions”
- Goldstein, “Classical Mechanics”

Clase 09 – Transiciones atómicas
+ Reglas de transición en átomos de un electrón. Transiciones de dos fotones y transiciones Raman. Cuantización del campo electromagnético. Emisión espontánea y estimulada. Anchos de línea: natural y ensanchamientos por temperatura y presión. Espectros atómicos.
+ Bibliografía:
- Demtröder, “Atoms, molecules and photons”
- Steck, “Quantum and atom optics”
- Cohen-Tannoudji, “Atom-Photon Interactions”

Clase 10 – Ecuaciones de Einstein y el láser
+ Ecuaciones de Einstein/tasas. Sistema de dos niveles en equilibrio: saturación, equilibrio térmico. Densidad de estados. Sistema de tres niveles fuera del equilibrio: cascada cuántica y el experimento de Clauser y de Aspect.
+ Láser. Partes del láser. Condición de umbral. Cavidades abiertas (Fabry-Perot). Inversión de población. Láser de 4 niveles.
+ Tipos de láser. Sólidos, líquidos, gaseosos, semiconductores. He-Ne, Rubí, Nd:Yag y Ti:Sa. Sintonizado de láseres. Límite de Schawlow y Townes
+ Bibliografía:
- Steck, “Quantum and atom optics”
- Budker, Kimball, DeMille “Atomic physics: An exploration through problems and solutions”
- Demtröder, “Atoms, molecules and photons”

Clase 11 – Oscilaciones de Rabi
+ Esfera de Bloch. Sistema de dos niveles en un campo arbitrario fijo. Sistema de dos niveles en un campo oscilante. Marcos rotantes y aproximación de onda rotante.
+ Bibliografía:
- Steck, “Quantum and atom optics”
- Paz, Roncaglia, Schmiegelow “Notas de Cuántica”

Clase 12 – Ecuaciones de Bloch y enfriamiento láser
+ Sistemas abiertos. Matriz densidad. Decoherencia. Decaimiento. Ecuación de Lindblad.
+ Ecuaciones ópticas de Bloch. Sistema de dos niveles con decaimiento. Soluciones dinámicas. Soluciones en equilibrio. Espectros.
+ Enfriamiento láser. Modelo estocástico. Melasa Óptica. Trampas de átomos y iones.
+ Bibliografía:
- Paz, Roncaglia, Schmiegelow “Notas de Cuántica”
- Immanuel Bloch, “Licht-Atom Wechselwirkung im Zwei-Niveau System”
- Fox – “Quantum optics , An Introduction”