科目一覧へ戻る | 2023/09/27 現在 |
開講科目名 /Course |
構造物理化学I/Physical Chemistry for Molecular Structure I |
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時間割コード /Course Code |
7232000051 |
ナンバリングコード /Numbering Code |
|
開講所属 /Course Offered by |
理工学部/ |
曜日コマ /Day, Period |
火/Tue 3 |
開講区分 /Semester offered |
後期/second semester |
単位数 /Credits |
2.0 |
学年 /Year |
1,2,3,4 |
主担当教員 /Main Instructor |
山﨑 祥平/YAMAZAKI SHOHEI |
科目区分 /Course Group |
専門教育科目 専門基礎科目 |
教室 /Classroom |
|
必修・選択 /Required/Elective |
必修 |
授業形式 /Class Format |
講義科目 |
メディア授業 /Media lecture |
- |
教員名 /Instructor |
教員所属名 /Faculty/Department |
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山﨑 祥平/YAMAZAKI SHOHEI | 理工学研究科/ |
難易度(レベル) /Level |
レベル2 |
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対応するCP/DP /CP/DP |
CP・DP 1 見通す力 |
授業としての具体的到達目標 /Concrete arrival target as the class |
○量子化学における独自の概念、特に波動関数を使いこなせるようになる。 ○箱の中の粒子に関するシュレーディンガー方程式の解法を身に付ける。 ○調和振動子と剛体回転子の性質を、量子論に基づいて説明できるようになる。 |
授業の概要 /Summary of the class |
量子化学は、原子・分子のミクロな性質を量子力学の法則に基づいて理解する学問です。本講義では、分子の電子状態や振動・回転を単純化または理想化したモデルである「箱の中の粒子」「調和振動子」「剛体回転子」の取り扱いを通じて、量子化学の基礎的な理論を学びます。 |
授業の内容予定 /Contents plan of the class |
教科書1~5章の内容について講義を行います。 01 量子論の夜明け(1)量子仮説と光電効果 02 量子論の夜明け(2)水素原子のスペクトル 03 古典的波動方程式(1)二階線形微分方程式の解き方 04 古典的波動方程式(2)一次元波動方程式 05 古典的波動方程式(3)変数分離法 06 シュレーディンガー方程式と箱の中の粒子(1)線形演算子と固有値 07 シュレーディンガー方程式と箱の中の粒子(2)シュレーディンガー方程式と波動関数の意味 08 シュレーディンガー方程式と箱の中の粒子(3)エネルギーの量子化 09 シュレーディンガー方程式と箱の中の粒子(4)平均の位置と平均の運動量 10 量子力学の仮説と一般原理(1)物理量と量子力学的演算子 11 量子力学の仮説と一般原理(2)固有関数の規格化と直交性 12 量子力学の仮説と一般原理(3)交換子 13 調和振動子と剛体回転子(1)フックのポテンシャルと調和振動子 14 調和振動子と剛体回転子(2)調和振動子の固有関数 15 調和振動子と剛体回転子(3)剛体回転子 授業の進行状況等により、シラバスと実際の内容が異なる場合には、その都度説明します。 |
成績評価方法及び採点基準 /A scholastic evaluation method and marking standard |
中間試験および期末試験の成績(各40%程度)を中心に、小テスト等の平常点(20%程度)も加味して評価します。 |
予習及び復習等の内容 /Contents such as preparations for lessons and the review |
予習・復習ともに、教科書や参考書をよく読むことが基本中の基本です。指定の教科書は十分に自学自習が可能なものですが、自分のレベルに合った参考書を併読することも理解の助けになるでしょう。 ○予習:教科書を少し先まで読み、ここで議論していることの行く先についてのイメージを持つようにする。話の中に出てくる数式になじんでおく。 ○復習:教科書の例題および講義で示された数式の展開を、もう一度自分の手でやってみる(写すのではない)。得られた数式の意味を考えてみる。章末問題を解いてみる。 (予習と復習は、最低でも合わせて4時間程度行う必要があります) |
教材・教科書 /The teaching materials, textbook |
D. A. McQuarrie, J. D. Simon『マッカーリ・サイモン 物理化学―分子論的アプローチ(上)』千原秀昭・江口太郎・齋藤一弥訳、東京化学同人(1999) |
参考文献 /bibliography |
P. Atkins, J. de Paula『アトキンス 物理化学要論』(第7版)千原英昭・稲葉章・鈴木晴訳、東京化学同人(2020) P. Atkins, J. de Paula, R. Friedman『アトキンス 基礎物理化学―分子論的アプローチ(上)』(第2版)千原英昭・稲葉章訳、東京化学同人(2018) その他、量子化学や量子力学に関連した書籍を適宜参照してください。 |
留意点・予備知識 /Point to keep in mind, back ground |
どの科目でも共通ですが、教科書や板書の文字列を漫然と書き写すのではなく、記載された内容の根底にある考え方を理解するよう努めながら自分なりのノートを書くことが必要です。また、理工系の数学Aで学んだ内容を早速利用しますので、予め復習しておいてください(なお、理工系の数学Aの教科書は、本科目の教科書の「数学章」をまとめた本です)。力学Iと電磁気学Iの内容を理解しているとなおよいでしょう。 |
授業内容に関する質問・疑義等 /Question, doubt about class contents |
オフィスアワー:金曜日16:30~18:00(総合教育棟B307-1室) |
Eメールアドレス・HPアドレス /E-mail address, HP address |
Eメール:shy※hirosaki-u.ac.jp(※=アットマーク) HP:https://www.st.hirosaki-u.ac.jp/~shy/ |
学問分野1(主学問分野) /Discipline 1 |
E32:物理化学、機能物性化学およびその関連分野 |
学問分野2(副学問分野) /Discipline 2 |
該当なし |
学問分野3(副学問分野) /Discipline 3 |
該当なし |
実務経験のある教員による授業科目について /About the class subject by the teacher with the work experience |
なし |
地域志向科目 /Local intention subject |
なし |
授業形態・授業方法 /Class form, class method |
板書またはスライドショーによる講義を行います。また、講義内容に関する小テストを随時実施します。 (メディア授業に移行した場合は、Microsoft Teamsで実施します。) |
科目ナンバー /The subject number |
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メディア授業による著作物利用の有無について /Whether or not copyrighted works are used in media classes |
無/Nothing |
その他 /Others |
特になし |
No. | 回(日時) /Time (date and time) |
主題と位置付け(担当) /Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 /Methods and contents |
備考 /Notes |
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該当するデータはありません |