開講日: 2年次2ターム・水曜1-2時限および金曜7-8時限 (クォーター開講,2単位)
目標: 『基礎物理化学B』に引き続き,量子化学の入門として,調和振動子,剛体回転子,水素原子についてシュレーディンガー方程式の解を求め,結果の物理的意味を講義する。最後に,多電子原子の電子構造をとりあげる。必要に応じて問題演習を行い,「知識・理解」の定着を図る。
共通テキスト: P. Atkins & J. de Paula著,中野・上田・奥村・北河訳,「物理化学(上)第10版」,東京化学同人.
講義用テキスト:D. O. Hayward著,立花明知訳,「入門量子化学」,化学同人.
コースリザーブ電子書籍:類家正稔著,「詳解 量子化学の基礎」,東京電機大学出版局. (同時アクセス数 = 3) (著者によるサポートページ:正誤表)
化学用語の正しい理解のため
玉虫・井上・梅澤・小谷・鈴木・務台,「エッセンシャル化学辞典」,東京化学同人.
を手元において参照することを勧める。
シラバスはこちら。学生情報システム「もみじ」でも確認できます。 また,本講義に関連した資料は広大moodleにアップロードしている。
授業内容
1 | Chapter 1: Introduction 1.1 Postulates of quantum mechanics 1.2 The time-independent Schrödinger equation |
2 | Chapter 2: Vibrational Motion---The Harmonic Oscillator 2.1 Classical vibration of a single particle 2.2 Classical treatment of a vibrating diatomic molecule |
3 | 2.3 The quantum-mechanical oscillator 2.4 Properties of the solutions |
4 | 2.5 Vibrational transitions of diatomic molecules 2.6 A two-dimensional harmonic oscillator |
5 | Chapter 3: Rotational Motion---The Rigid Rotor 3.1 Rotation in two dimensions: the classical treatment |
6 | 3.2 Rotation in two dimensions: a particle on a ring |
7 | 3.3 Rotation in three dimensions: a particle on a sphere Appendix: Laplacian in spherical polar coordinates 3.4 Rotational transitions of diatomic molecules |
8 | (Midterm exam) |
9 | Chapter 4: Hydrogenic Atoms 4.1 The Schrödinger equation for hydrogenic atoms |
10 | 4.2 The radial wavefunctions |
11 | 4.3 Atomic orbitals |
12 | 4.4 Radial distribution functions 4.5 Spectroscopic transitions Chapter 5: Many-Electron Atoms 5.1 Spins |
13 | 5.2 The Schrödinger equation for the helium atom 5.3 The orbital approximation |
14 | 5.4 Perturbation theory applied to the helium atom |
15 | 5.5 Spin orbitals and the Pauli principle 5.6 The Aufbau principle |
16 | (Final exam) |
定期試験問題 (他サイトへのファイルの転載を禁じる)
・2022年度中間試験問題 (2022年7月8日実施,pdfファイル)
・2022年度期末試験問題 (2022年7月29日実施,pdfファイル)