開講年度 2007
教育課程名 主専門教育課程 学科別科目
授業科目番号 22
授業科目名 分子分光学
開講曜日と時限 火曜日 1,2時限
教室番号 N401
開講学期 後期
単位数 2
対象学科・学年 応用化学科2年
必修・選択の別 選択
授業方法 講義
担当教員 太田勝久
教員室番号 H415
連絡先(Tel) 0143-46-5725
連絡先(E-Mail)
オフィスアワー 金曜日の午前9時30分から午前10時30分
授業のねらい 分子分光学は光と原子・分子の相互作用を対象とし、多様な化学現象を原子・分子を構成する電子や原子核の運動に基づいて研究する手法である。
本講義では、分光学的スペクトルから原子・分子のミクロな情報が得られることを、初等的な量子力学に基づいて、分子の振動および回転スペクトルを題材として講述する。
到達度目標 (1)古典力学的調和振動子による2原子分子振動モデルを理解する。
(2)量子力学的調和振動子による2原子分子振動スペクトルを理解する。
(3)古典力学的剛体回転子による2原子分子回転モデルを理解する。
(4)量子力学的剛体回転子による2原子分子回転スペクトルを理解する。
授業計画 講義は主に教科書を使用し不足部分はノートの板書で補う。
第01週 いろいろな振動数の光と分子過程(§13)
第02週 古典力学的調和振動子:フックの法則1(§5.1)
第03週 古典力学的調和振動子:フックの法則2(§5.1)
第04週 古典力学的調和振動子:フックの法則3(§5.1)
第05週 古典力学的調和振動子:2原子分子1(§5.2)
第06週 古典力学的調和振動子:2原子分子2(§5.2)
第07週 古典力学的調和振動子:核間ポテンシャル(§5.3)
第08週 量子力学的調和振動子:離散エネルギー準位1(§5.4)
第09週 量子力学的調和振動子:離散エネルギー準位2(§5.4)
第10週 2原子分子の赤外線吸収スペクトル(§5.5)
第11週 調和振動子の波動関数(§5.6, §5.7)
第12週 古典的剛体回転子(§4.2)
第13週 量子力学的剛体回転子(§5.8)
第14週 2原子分子の回転波スペクトル(§5.9)
第15週 分子分光学の骨組み
定期試験
なお、(§5)等の数字は目安としての教科書の章番号を示す。また、授業計画の進行は、内容の習熟度合い等により変更する場合がある。
教科書及び教材 千原・江口・斉藤 訳:マッカーリ・サイモン「物理化学(上)」(東京化学同人)
を主として用いる。
参考書 基本的な量子論については、下記の参考書を見よ。
(1)D. A. McQuarrie 著 ”Quantum Chemistry” (University Science Books)
(2)小出昭一郎 著 「量子力学(I)」、「量子力学(II)」(裳華房)
また、講義の中では時間的制約から、熱力学や統計力学との関連・接続が講述できない。それについては下記の参考書が優良である。
(3)ノックス著/中川・新妻・菊池・村田・小西 訳「分子統計熱力学入門」
(東京化学同人)
以上の参考書はすべて附属図書館にある。
成績評価方法 成績は定期試験で評価し60点以上を合格とする。
再試験は行わない。
履修上の注意 必修講義「量子論」、選択講義「量子化学」とは同一の教科書を用いる。毎回講義に持参すること。
教員からのメッセージ 講義内容への質問等は大いに歓迎する。
学習・教育目標との対応 この科目は応用化学科の教育目標、B−1(専門的知識−化学)の達成に寄与する。
関連科目 必修講義「量子論」、選択講義「量子化学」
その他