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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 材料分析化学(材)

材料分析化学(材)

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 35120 LJ75
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 水2
教員
  • 河合 潤(工学研究科 教授)
授業の概要・目的 分光分析化学の基礎となる量子分光化学について講義する.材料分析の様々な分光法を例として取り上げる.
到達目標 分光分析に必要な量子化学,光と電子の相互作用,電子スピンなどの基礎知識を習得し,機器分析装置の原理を理解したり,スペクトルの量子化学計算を理解したりすることができること.
授業計画と内容 1.授業のガイダンス.分光分析化学と量子力学の関係を説明する.

2.量子化条件:X線のブラッグ回折をBohr-Sommerferdの量子化条件により導出する.

3.量子化条件(続):コンプトン散乱を波動論と粒子論の2方法で導出する.

4.最小作用の原理:最小作用の原理と電子の屈折,位相速度,群速度について学ぶ.

5.光子:光子の慣性質量とメスバウワー分光,光子のスピン・ヘリシティ,偏光,ゼーマン効果等について学ぶ.

6.行列力学:シュレディンガー方程式・ハイゼンベルクの行列力学,調和振動子の原子スペクトルにおける役割について学ぶ.

7.摂動論:時間に依存しない摂動論を学ぶ.

8.摂動論(続):時間に依存しない摂動論をイオン結晶へ応用する.

9.光学遷移:黒体放射とレーザー,光学遷移,時間を含む摂動について学ぶ.アインシュタインの遷移確率の方法で黒体放射スペクトルが導出できることを学ぶ.

10.調和振動子:調和振動子とWKB近似,電磁場の量子化について学ぶ.

11.電子分光:遷移金属化合物の電子分光,配置換相互作用について学ぶ.

12.対称性:分子の対称性と群論,射影演算子.等核2原子分子について具体的に計算方法を学ぶ.

13.電子と電磁波の相互作用:赤外分光とSmekal-Raman分光について学ぶ.

14.角運動量とスピン:スピン-軌道相互作用の意味,分列幅の計算方法について学ぶ.

15.講義全体を通して重要な項目の整理と,フィードバック授業.
成績評価の方法・観点 出席調査とレポートのチェックはするが,出席は前提とされているので成績評価には用いない.成績評価は定期試験の絶対点数(素点)による.
履修要件 特になし
授業外学習(予習・復習)等 講義の最後に指示する内容の復習と予習を行うこと.
教科書
  • 量子分光化学-分光分析の基礎を学ぶ-,第2版, 河合潤, (アグネ技術センター,2015), ISBN:9784901496759