Basic Physical Chemistry(quantum theory)
| Numbering Code | U-LAS13 10005 LJ60 | Year/Term | 2022 ・ First semester |
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| Number of Credits | 2 | Course Type | Lecture |
| Target Year | Mainly 1st year students | Target Student | For science students |
| Language | Japanese | Day/Period | Wed.2 |
| Instructor name |
Yoshida Yukihiro (Graduate School of Science Program-Specific Associate Professor) Kusada Kohei (Hakubi Center for Advanced Research Program-Specific Associate Professor) ADACHI SYUNSUKE (Graduate School of Science Associate Professor) Yuki Kurashige (Graduate School of Science Associate Professor) |
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| Outline and Purpose of the Course |
理科系学生を対象とする（理学部１回生のクラス指定科目である）。 微視的世界の運動法則である量子力学の基礎と、その化学への応用である量子化学の基本事項を講義する。原子の内部構造や、分子における化学結合、分子構造などが、量子力学に基づいてどのように理解されるかを学ぶ。現代的な物質科学の根底をなす重要な基礎概念として、有意義な理論体系と知識を習得することを目的とする。 |
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| Course Goals |
・量子力学による分子や電子の記述についての基本事項を習得する。 ・波動方程式から電子の状態や空間分布を導く過程について理解する。 ・原子軌道や分子軌道の概念を理解する。 ・分子軌道がどのように組み立てられるかを理解し、化学結合や分子構造との関係を説明できるようになる。 |
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| Schedule and Contents |
フィードバックを含め全15回とする。 １．古典力学による分子の記述（２～３回） 二原子分子のばね＆棒モデル、自由度、運動方程式、角運動量、調和振動 ２．原子の構造～量子論（２～３回） 原子スペクトル、ボーアの原子模型、粒子の二重性 ３．波動方程式と運動の量子化（２～３回） 波動関数、ボルンの解釈、並進・振動・回転の量子化 ４．水素様原子の電子状態（１～２回） 動径部分・角度依存部分、電子の軌道 ５．多電子原子（１～２回） ハートリー近似とパウリの排他原理、電子配置、周期性、イオン化エネルギー、電気陰性度、電子親和力 ６．化学結合（２～３回） 共有結合とイオン結合、分子軌道、LCAO近似、混成軌道 以上は目安であり、詳細は担当教員によって異なる。初回のガイダンスで確認すること。 |
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| Evaluation Methods and Policy | 授業中の演習あるいはレポート課題を25%、定期試験を75%として評価する。 | ||
| Course Requirements | 高校物理（力学、波動など）を履修していると一層興味深く感じると期待されるが、基本的には異なる理論体系なので、特に必須の要件ではない。 | ||
| Study outside of Class (preparation and review) |
授業計画を参考に、上に挙げた参考書の対応する部分を予習しておくこと。 復習に関しては、レポート問題だけではなく、参考書の章末問題を解くことを薦める。 |
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| References, etc. |
物理化学 - 分子論的アプローチ(上), マッカーリ、サイモン, (東京化学同人), ISBN:4807905082 アトキンス 物理化学（上）, アトキンス, (東京化学同人), ISBN:4807905295 化学結合論入門, 高塚和夫, (東京大学出版会), ISBN:9784130625067 |
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