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開講年度 | 2017 年度 | |
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開講区分 | 工学部分子素材工学科 ・専門教育 | |
受講対象学生 |
学部(学士課程) : 2年次 |
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選択・必修 | 必修 |
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授業科目名 | 物理化学B | |
ぶつりかがく びー | ||
Physical Chemistry B | ||
単位数 | 2 単位 | |
他学部・他研究科からの受講 |
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市民開放授業 | 市民開放授業ではない | |
開講学期 |
前期 |
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開講時間 |
火曜日 3, 4時限 |
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開講場所 | ||
担当教員 | 小海 文夫(工学部分子素材工学科) | |
KOKAI, Fumio |
授業の概要 | 化学の諸現象の基礎理論である量子化学の基礎を講義する。量子化学の必要性について述べ、この理論の方法を紹介し、実際の原子や分子の諸現象でどのように展開され、活用されるかについて述べる。 |
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学習の目的 | 化学の諸現象を原子分子レベルで本質的な理解することが深まる。 |
学習の到達目標 | 量子化学の基礎理論の化学における必然性、基礎理論の方法、実際の化学現象への応用例について、その基礎を習得し、さらに専門にへ備える。 |
ディプロマ・ポリシー |
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授業の方法 | 講義 |
授業の特徴 | |
教科書 | 初等量子化学(大岩正芳、化学同人) |
参考書 | |
成績評価方法と基準 | 期末試験(出席、受講態度も参考にする) |
オフィスアワー | 授業の際に予約してください。 |
受講要件 | |
予め履修が望ましい科目 | |
発展科目 | |
授業改善への工夫 | 学生の理解度、アンケート結果などを参考にして改善に努める。 |
その他 |
キーワード | 量子論、シュレディンガー方程式、水素原子 |
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Key Word(s) | quantum theory, Schroedinger equation, hydrogen atom |
学習内容 | 1.量子論の導入と物質波: 黒体輻射と光量子、光電効果、水素原子のスペクトル、物質波、 水素原子のBohrモデル 2.量子論における演算子と波動関数と波動方程式: 演算子の定義、演算子の具体的な形、演算子の性質、波動関数、 波動方程式、角運動量演算子、不確定性原理と演算子 3.箱の中の粒子の量子論: 一次元箱型ポテンシャル、三次元への拡張、自由電子モデル、 量子力学的トンネル効果 4.水素原子の量子論: 波動方程式の設定・解法・エネルギー固有値と固有関数、 量子数、原子軌道、準位、縮重、角運動量と磁場、 相対論的波動方程式とスピン、Pauliの原理、スピンと磁場、 相対論的効果 5.ヘリウム原子の量子論: 波動方程式の設定、近似的解法(摂動法・変分法)、 エネルギー固有値と固有関数、交換相互作用、一重項状態と 三重項状態、スピン軌道の反対称性、縮重、角運動量と磁場、 相対論的波動方程式とスピン、Pauliの原理、スピンと磁場、 相対論的効果 6.多電子原子の量子論: 波動関数の行列式表示、スペクトル項、Hund則 7.水素分子の量子論: Heitler-Londonによる量子力学的計算、結合軌道と 反結合軌道、分子軌道、原子価結合法と分子軌道法 |
学習課題(予習・復習) | 予習復習を十分にしてください。 |
ナンバリングコード(試行) | EN-PHCH-2 |
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※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら