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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 理学部 化学教室 物理化学IV 物理化学IV

物理化学IV 物理化学IV

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科目ナンバリング
  • U-SCI00 44608 LJ60
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 4回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 水1
教員
  • 足立 俊輔(理学研究科 准教授)
授業の概要・目的 「物理化学III」では、微分方程式を使って化学反応における化学種の濃度変化を記述する化学反応速度論を学んだ。「物理化学IV」では、この現象論で扱われる反応速度が分子の電子状態や核の運動とどのように関連づけられるかを議論する。このような分野を化学反応動力学と呼ぶ。

化学反応の途上で起こる分子の電子状態や構造の変化といった現象は非常に高速で、これを実際に観測するためには最先端の超短パルスレーザーを用いる必要がある。本講義の後半では、超短パルスレーザーの基礎(レーザーパルスの発生、パルス幅測定等)とその分光応用について平易に説明する。
到達目標 化学反応が分子の微視的状態とどのように関連付けられるかを理解する。
超短パルスレーザーおよびその分光応用についての基礎的事項を理解する。
授業計画と内容 以下の内容で講義を進める。ただし、各項目や順序は固定したものではなく、担当者の講義方針と受講者の背景や理解の状況に応じて変更することもある。
1. 分子の衝突と化学反応(第1回~第3回)
2. ポテンシャルエネルギー曲面、反応ダイナミクス(第4回~第6回)
3. エネルギーの統計的分配、遷移状態理論(第7回~第9回)
4. 超短パルスレーザーの基礎(第10回~第12回)
5. 超高速レーザー分光(第13回~第14回)
6. フィードバック(第15回)
履修要件 初等的な量子化学、統計熱力学、化学反応速度論の学習を終えていることが望ましいが、必要な知識はその都度説明する。
授業外学習(予習・復習)等 一般教養程度の量子化学や統計熱力学、古典力学や電磁気学の知識があると理解の助けになるので、既習者は復習しておくとよい。
参考書等
  • はじめての化学反応論, 土屋荘次, (岩波書店), ISBN: ISBN:4-00-005834-7
  • 分子衝突と化学反応, レヴィン・バーンスタイン, (学会出版センター),
  • 分子反応動力学, R. D. Levine, (丸善出版), ISBN: ISBN:978-4-431-10044-7
  • Reaction dynamics, M. Brouard, (Oxford ), ISBN: ISBN:0-19-855907-0