2024年度学院等開講科目物質理工学院材料系エネルギー・情報コース

光化学特論第一

開講元: エネルギー・情報コース
担当教員: 宍戸厚 / 和田裕之
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1-2 (G2-201 (G223))
クラス: -
科目コード: ESI.H420
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 1Q
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

光化学において、吸収と発光のメカニズムを理解することは、光化学反応等を考える上で重要です。本講義ではこの基礎的な部分を説明します。
前半では、様々な発光の原理を中心に学びます。発光の基礎である高温体からの発光や、光励起による発光、化学反応を利用した発光を、有機分子だけでなく無機物質も含めて理解を深めます。併せて、計測や反応の上で光化学と深く関連するレーザーについての知識を修得します。後半では、光物理過程と光化学過程、フォトクロミズム、屈折率を説明します。
本講義は光科学をバックグラウンドに持たない学生を対象としており、将来、光化学や光物理を研究するための導入部として、光と分子の基礎的知識を身につけることを目標とします。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1) 各種発光機構の概念と応用例を説明できる
2) レーザー発光の原理を説明できる
3) Jablonskiのエネルギー図を説明できる。
4) フォトクロミズムとフォトクロミック化合物について説明できる。
5) 分子構造と屈折率の関係を説明できる。

キーワード

蛍光、熱発光、化学発光、レーザー、Jablonskiエネルギー図、フォトクロミズム、屈折率

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

講義のはじめに前回の復習を行い、最後にまとめを行う。課題を参考に予習・復習をすること。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	光物理過程と光化学過程（宍戸）	Jablonskiのエネルギー図を説明できる。
第2回	フォトクロミズム（宍戸）	フォトクロミズムとフォトクロミック化合物について説明できる。
第3回	屈折率（宍戸）	分子構造と屈折率の関係を説明できる。
第4回	熱発光機構（和田）	各種発光メカニズム、プランクの法則を説明できる。
第5回	フォトルミネッセンス機構（和田）	蛍光体、遷移確率を説明できる。
第6回	化学発光機構、レーザー光学（和田）	励起エネルギーを説明できる。反転分布、共振器を説明できる。
第7回	期末試験（和田分）	後半分(和田)の試験を行う。

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

特になし

参考書、講義資料等