2024年度学院等開講科目理学院化学系

光化学

開講元: 化学系
担当教員: 近藤美欧 / 前田和彦
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月5-6 (M-B43(H106)) / 木5-6 (M-B43(H106))
クラス: -
科目コード: CHM.B332
単位数: 200
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 4Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

まず、光反応を学ぶために必要な知識（電磁波の分類、光化学の基本法則、実験手法等）を習得する。その後、有機化合物に絞って、その励起状態を分類し、各励起状態に特有な反応およびその応用例について学ぶ。さらに、金属錯体、有機金属および半導体の励起状態を学び、それらの代表的な光反応である光電子移動について基礎から応用まで学ぶ。

到達目標

光を吸収することで生成する有機化合物、金属錯体や有機金属、無機半導体の励起状態がどのような反応性を示すかを学ぶ。そのような光反応が進行する理由を、分子や材料の励起状態における電子分布から系統的に理解する。個々の励起状態に特有の光反応や光物理過程が、どのように応用されているかも合わせて学ぶ。

キーワード

光化学反応、光物理過程、励起状態

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

この授業は、基礎的な知識の習得から始まり、応用まで系統的に学ぶ。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	光とは、光化学の基本法則	光化学に関する基礎知識の習得
第2回	分子の励起状態、量子収率、光化学における実験手法	励起状態に関する基礎知識の習得
第3回	有機化合物の励起状態の分類	有機化合物の励起状態に関する基礎知識の習得
第4回	発光現象と測定	発光に関する基礎知識の習得
第5回	無機化合物の励起状態の分類	無機化合物の励起状態に関する基礎知識の習得
第6回	光による結合の開裂、CVD、フォトレジスト	σ-σ* 励起状態の反応性に関する知識の習得
第7回	光による分子の異性化、視覚、フォトクロミズム、PHB	π-π* 励起状態の反応性に関する知識の習得
第8回	演習	光科学の基礎に関する知識の復習
第9回	エネルギー移動	エネルギー移動に関する知識の習得
第10回	励起分子による水素の引き抜き反応	n-π* 励起状態の反応性に関する知識の習得
第11回	有機分子以外の励起状態：有機金属錯体	金属錯体や有機金属の励起状態に関する知識の習得
第12回	金属錯体の光化学	金属錯体や有機金属の光反応に関する知識の習得
第13回	半導体の光化学	半導体の励起状態と光反応に関する知識の習得
第14回	光合成、光エネルギー変換、光触媒、EL、太陽電池	光合成および光エネルギー変換に関する知識の習得

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

配付資料 (TOKYO TECH OCW/OCW-i 利用)

参考書、講義資料等

井上晴夫ら：光化学I（基礎化学シリーズ）、丸善
（コンパクトにまとめられている）
徳丸克己：有機光化学反応論、東京化学同人
（良い本だが絶版、図書館にある）
佐々木陽一、石谷　治：金属錯体の光化学、三共出版
（錯体光化学の入門書）
大谷文章：光触媒のしくみがわかる本、技術評論社
（半導体光触媒の入門書）

成績評価の方法及び基準

試験だけで評価する。光化学を基盤とした様々な分野で研究活動を行う上で支障がないレベルの知識と理論を習得しているかどうかを評価基準とする。

履修の条件・注意事項

特になし

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

近藤美欧(mio[at]chem.titech.ac.jp)
前田和彦 (maedak[at]chem.titech.ac.jp)

オフィスアワー

面会する前にe-mailで連絡すること

光化学