| 授業科目 化学数学2 |
担当教員 勝浦 創 |
開講期 後期
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| 科目番号 630002 |
対象学年・学科・コース 1年 生物応用化学専攻 |
単位区分 必修 |
単位数 2単位 |
| 授業概要・授業方針
偏微分方程式とその応用としてシュレディンガーの波動方程式について解説する。物理化学や化学工学の分野における、基本的な問題を解くことができる能力を身に付けさせることを目的とする。また、量子化学の基礎となるシュレディンガーの波動方程式にも触れる。
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到達目標
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| 授業要目 | 到達目標 との対応 |
自己点検 |
| 1 | 偏微分方程式について | 1 | |
| 2 | 1階偏微分方程式（分類I〜III）の解法1 | 1 | |
| 3 | 1階偏微分方程式（分類I〜III）の解法2 | 1 | |
| 4 | 1階偏微分方程式（分類I〜III）の解法3 | 1 | |
| 5 | ラグランジュの偏微分方程式 | 2 | |
| 6 | 全微分方程式 | 3 | |
| 7 | 一般の1階偏微分方程式：Charpitの解法 | 3 | |
| 8 | 2階偏微分方程式の立て方 | 4 | |
| 9 | 2階偏微分方程式：波動方程式 | 4 | |
| 10 | ボーアの水素モデル1 | 5 | |
| 11 | ボーアの水素モデル2 | 5 | |
| 12 | シュレディンガーの波動方程式1 | 6 | |
| 13 | シュレディンガーの波動方程式2 | 6 | |
| 14 | 波動方程式に含まれる情報 | 6 | |
| 15 | 並進運動1 | 7 | |
| 16 | 並進運動2 | 7 | |
| 17 | 期末試験 |
| 到達達成度の指標（ルーブリック） |
| 到達 目標 |
理想的なレベル（Ａ）の目安 | 標準的なレベル（Ｂ）の目安 | 未到達なレベル（Ｃ）の目安 | 自己評価 |
| 1 | 1階の偏微分方程式（分類I〜III）を解くことができる。 | 1階の偏微分方程式（分類I〜III）を教科書・配布プリント等を参考にして解くことができる。 | 1階の偏微分方程式（分類I〜III）を解くことができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 2 | ラグランジュの1階偏微分方程式を解くことができる。 | ラグランジュの1階偏微分方程式を教科書・配布プリント等を参考にして解くことができる。 | ラグランジュの1階偏微分方程式をできない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 3 | シャルピーの解法を用いて一般の1階偏微分方程式を解くことができる。 | シャルピーの解法を用いて一般の1階偏微分方程式を教科書・配布プリント等を参考にして解くことができる。 | シャルピーの解法を用いて一般の1階偏微分方程式を解くことができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 4 | ボーアの水素モデルについて詳細に説明することができる。 | ボーアの水素モデルについて概念的に説明することができる。 | ボーアの水素モデルを説明することができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 5 | シュレディンガー方程式の持つ意味を理解し論理的に説明できる。 | シュレディンガー方程式の持つ意味を理解できる。 | シュレディンガー方程式の持つ意味を理解できない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 6 | 並進運動についてのシュレディンガー方程式を解くことができる。 | 並進運動についてのシュレディンガー方程式を教科書・プリント等を参考にして解くことができる。 | 並進運動についてのシュレディンガー方程式を解くことができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 7 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 到達度評価
期末試験の結果を80%、レポートを20%として評価する
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| 履修上の注意
課題だけでなく演習問題にも積極的に取り組むこと。
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| 事前学習・自己学習・関連科目
事前学習：化学数学1の内容をよく理解しておくこと。 自己学習：演習問題を自分で考えて解くこと。 関連科目：物理化学特論、量子化学、化学工学、特別研究 |
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学習・教育目標
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