2024年度 学院等開講科目 理学院 化学系 化学コース
物理化学基礎特論 II
- 開講元
- 化学コース
- 担当教員
- 大島 康裕
- 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-178(H1101))
- クラス
- -
- 科目コード
- CHM.C402
- 単位数
- 100
- 開講時期
- 2024年度
- 開講クォーター
- 2Q
- シラバス更新日
- 2025年3月14日
- 使用言語
- 英語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
物理化学の基礎としての量子化学を概説し、原子・分子から分子集合系に至るまでの量子論に基づく物質観を身に着ける基盤を提供する。分子の電子状態、構造、動的性質、光との相互作用について学ぶ。
到達目標
物理化学の基礎としての量子化学を修得し、原子・分子から分子集合系に至るまでの量子論に基づく物質観を身につける。具体的な項目は以下の通り：分子のエネルギー構造と対応する分光学 （回転準位、振動準位、電子準位、スピン）
キーワード
分子構造、分子分光学
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
講義の途中で、適宜、その日の教授内容に関する演習問題に取り組んでもらう。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 量子力学と分子分光学の基礎 | 光の粒子性を示す実験結果について説明することができる。 水素原子の量子数とエネルギーについて説明できる。 |
| 第2回 | 光と分子の相互作用 | 光学遷移における双極子近似とは何かを説明できる。 アインシュタインのA定数、B定数について説明できる。 |
| 第3回 | 回転準位の構造とマイクロ波分光 | 直線分子の回転準位構造を定量的に示し、分子構造との関連を説明することができる。 |
| 第4回 | 振動準位の構造と赤外分光 | 分子の調和振動に関する準位構造を定量的に示し、赤外遷移の選択則を説明することができる。 |
| 第5回 | 電子状態と可視･紫外分光 | 分子の電子状態を分子軌道の概念を用いて説明し、電子状態の対称性を群論を用いて特定できる。 |
| 第6回 | 非線形分光とレーザー | レーザー発振の原理について説明することができる。 |
| 第7回 | 磁気共鳴 | スピン角運動量と磁場との相互作用を定量的に示し、NMRの原理を説明することができる。 |
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
必要に応じて資料を配布する。
参考書、講義資料等
特にない。
成績評価の方法及び基準
原子・分子・分子集合系の量子力学に関わる基本的事項の理解の程度により評価する。
各授業におけるレポートが40%、期末試験（ないし最終レポート）が60%の割合である。
関連する科目
- CHM.C401 ： 物理化学基礎特論 I
- CHM.C431 ： 分子化学特論
- CHM.C432 ： 量子化学特論
履修の条件・注意事項
量子化学の初歩的知識
連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。
大島康裕 ohshima[at]chem.titech.ac.jp
オフィスアワー
メールで予約すること。
大島康裕 (西4号館102B号室)