平成22年度

授業科目					担当教員				開講期
量子化学					河村　秀男				前期
科目番号					対象学年				必修・選択の別		単位数
630110					2年　生物応用化学専攻				選択必修		2単位
授業概要 波と粒子の二重性、エネルギーの量子化など量子の世界についての理解を深めさせると共に、シュレーディンガーの波動方程式を解くことで波動関数や軌道の意味について理解させることを目的とする。 　　到達目標 　　　1. ボーアの原子模型、およびその問題点を説明できること。 　　　2. 光や電子の二重性について、実験例を上げて説明できること。 　　　3. 井戸型ポテンシャルなどの基本的問題について、シュレーディンガーの波動方程式を解くことができること。 　　　4. 水素原子についてシュレーディンガーの波動方程式を示し、解き方を説明できること。 　　　5. 水素分子イオンの波動関数を求める近似方法を説明できること。
教科書 アトキンス物理化学（上）　アトキンス　著　千原秀昭　他訳 量子化学配布プリント　河村作成 参考書 量子化学　　中田宗隆　著（東京化学同人） なっとくする量子化学　　中田宗隆　著（講談社） 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） 物理化学II　量子化学編　伊藤和明　著（化学同人） 量子化学　真船文隆　著（化学同人） 量子化学　原田義也　著　（裳華房）
授業の進め方 各授業において配布するプリントに沿って授業を進める。各授業における重要な点や理解度を確認させる目的で、授業の最後に問題を与え、レポートとして提出させる。
授業内容 1 電磁波の種類と性質 2 ボーアの原子模型 3 ド・ブロイの物質波 4 シュレーディンガーの波動方程式 5 一次元の井戸型ポテンシャル 6 円周上の自由運動 7 一次元の調和振動子 8 中間試験 9 水素原子のシュレーディンガーの波動方程式 10 水素原子の波動関数とエネルギー固有値 11 角運動量とゼーマン効果 12 電子スピン 13 水素類似原子の波動関数とエネルギー固有値 14 水素分子イオンの波動関数と近似法 15 期末試験
成績評価の方法 中間試験と期末試験の結果を80%、小テストを10%、各授業において課したレポートを10%として評価する。
学生へのメッセージ 分子や原子の中の電子の振る舞いは、直感的には理解し難い。この振る舞いは数式を使って表されるため、量子化学の理解には数学の知識が必要である。かなり煩雑な式の誘導もあるが、式の物理的意味を理解しようと努めて欲しい。物理（力学、波など）と数学（演算子、直交座標と極座標の変換、偏微分方程式など）について、必要に応じて復習すること。
学習・教育目標 (生産工学)						学習・教育目標 (電子工学)			学習・教育目標 (生物応用化学)
機械工学コース			環境材料工学コース
									B-1、B-2、B-4