量子論入門

Introduction to Quantum Theory

専門基礎科目（専門関連科目）

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工学部

カリキュラムにより異なります。

HETBO1MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2024年度後期

山名 一成

非常勤講師

日本語

該当なし

メールにて事前連絡してください。

yamana@eng.u-hyogo.ac.jp
kyamana@icloud.com

3◎

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講義目的
量子論入門は、高校で学んだ物理、化学の学習内容と、これから大学で学ぶ物理化学、有機化学、無機化学の中で取り扱う量子論に基づく学習内容との間の橋渡しをする役割を担う。本講義は、量子論の誕生とその重要性を述べるとともに、量子論（量子化学）が原子・分子の構造と電子状態および分子間相互作用や化学反応を理解する上で大切な役割を演じていることを理解させる。

到達目標　
量子化の概念や電子の波動方程式で記述される原子・分子の構造と電子状態および分子間相互作用や化学反応を理解し説明できる。

量子化学、

講義内容
量子論入門では、古典論で説明できない事象、そこから生まれた量子化の概念から話をはじめる。その後原子の世界、ついで分子の世界へと話を進めることで、大学で学ぶ量子論に基づく学習内容へとつなげることを目指す。

授業計画
　１．黒体放射と電磁波（テキスト１章）
　２．光電効果とコンプトン効果（テキスト２章）
　３．原子スペクトルとリッツの結合則（テキスト３章）
　４．原子の模型とボーアの理論（テキスト４章）
　５．物質波と電子回折（テキスト５章）
　６．シュレーディンガーの波動方程式（テキスト６章）
　７．水素原子の波動関数（テキスト７章）
　８．中間試験
　９．角運動量とゼーマン効果（テキスト８章）
１０．電子スピンと核スピン（テキスト９章）
１１．ヘリウム原子とイオン化エネルギー（テキスト１０章）
１２．パウリの排他原理とフントの規則（テキスト１１章）
１３．水素分子イオンとLCAO近似（テキスト１２章）
１４．水素分子とヘリウム分子（テキスト１３章）
１５．等核二原子分子と結合次数（テキスト１４章）
定期試験
（レポートは課さない。）

量子化学〜基本の考え方16章, 中田宗隆著, 東京化学同人

物理化学（上）アトキンス, 東京化学同人、量子化学, 大野公一著, 裳華房
量子化学〜演習による基本の理解, 中田宗隆著, 東京化学同人
量子化学〜分光学理解のための20章, 中田宗隆著, 東京化学同人

【予習】授業に際して指示するテキスト教材の部分を事前読み込み（30ｈ）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるために講義ノート（25h)、テキスト教材を読み直し（5ｈ）

採用しない

成績評価の基準
量子化の概念、原子オービタル、分子の電子構造を理解し、これらを原子や分子の性質と結び付けることができる者に単位を授与する。
講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に応じてSからCまで成績を与える。

成績評価の方法
演習等20％、中間試験40％と定期試験40％の合計により総合的に評価する。S（90点以上），A（80点以上），B（70点以上），C（60点以上）を目安とする。

小テスト、中間試験は、次の講義内で解説する。
定期試験は、全体的な講評や模範解答をユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能を使って示すようにする。

該当しない