物理化学２Ａ｜シラバス情報

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

物理化学２Ａ

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Physical Chemistry 2A

授業コード　Class code

9913339

科目番号　Course number

13CHPHC201

教員名

森　貴治

Instructor

Takaharu Mori

開講年度学期

2023年度前期

Year/Semester

2023 First Semester

曜日時限

火曜2限

Class hours

Tuesday 2nd Period

開講学科・専攻　Department

理学部第一部　化学科

Department of Chemistry, Faculty of Science Division Ⅰ

単位数　Course credit

2.0単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

-

授業の主な実施形態　Main class format

ハイフレックス型/Hybrid-Flexible

概要　Description

量子化学の基本の考え方

目的　Objectives

現代化学は量子論の誕生によって大きな発展をとげた。本講義は化学物質を構成する原子の量子論的な理解を目標とする。量子論の基本は、演算子による演算と波動関数による表現である。量子化学の基本をできるだけ平易に述べ、水素原子に対するシュレーディンガー方程式を導くための基礎知識と物理イメージを導入する。

到達目標　Outcomes

本講義は、量子論を形成する演算子と波動関数の意味を習得し、水素原子に対する基礎的な量子論を理解することが目標である。

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

専門知識

履修上の注意　Course notes prerequisites

量子論では、微分方程式、偏微分、積分、虚数単位等の基本的な数学を理解していることが必須である。
物理化学1Aまたは物理化学1B、もしくは物理化学1を修得済であること。

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

小テストの実施　Quiz type test

-

準備学習・復習　Preparation and review

高校物理波動の基礎を復習しておくこと。各回の内容を復習し、特に方程式が持つ物理的な内容について理解しておくこと。

成績評価方法　Performance grading policy

達成度評価試験の成績を最重視するが、講義中に適宜行われる演習、レポートの内容ならびに出席率などを考慮の上最終点とする。試験90％、その他10％。

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

N

書誌情報　Bibliographic information

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MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

「アトキンス物理化学（上）」P. W. Atkins 著（東京化学同人）
「マッカーリ・サイモン物理化学（上）」D. A. McQuarrie, J. D. Simon 著（東京化学同人）
「量子化学基礎からのアプローチ」真鍋文隆著（化学同人）
「光の場、電子の海量子場理論への道」吉田伸夫（新潮社）

授業計画　Class plan

1. 量子化学のイントロダクション

シュレーディンガー方程式の概要

2. 黒体放射と電磁波

電場と磁場の振動、電磁波の種類と波長、プランク定数

3. 光電効果とコンプトン効果

電磁波の運動量

4. 原子の発光スペクトル

リュードベリ定数、リッツの結合則

5. 原子模型とボーアの理論

電子の円運動、角運動量の量子化

6. 電子の粒子性と波動性

ド・ブロイの物質波

7. 古典の波動方程式

弦の波動方程式

8. 電子の波動方程式

時間に依存しない１次元のシュレーディンガー方程式、演算子、波動関数、固有値

9. 前半のまとめと演習

10. ３次元のシュレーディンガー方程式

３次元の井戸型ポテンシャル、３次元極座標

11. 水素原子のシュレーディンガー方程式

水素原子のハミルトン演算子

12. 水素原子の波動関数

主量子数、方位量子数、磁気量子数

13. 水素原子の軌道

エネルギー準位、基底状態、励起状態、s, p, d軌道

14. 波動関数の空間的広がり

動径分布関数

15. 理解度の確認と全体の総括

授業担当者の実務経験　Work experience of the instructor of the class

教育用ソフトウェア　Educational software

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備考　Remarks