|
1
|
| 授業計画/Class |
量子力学の基礎1 |
| 事前学習/Preparation |
量子化学Ⅰの復習その１。「量子力学の基礎1」に関する講義スライドを読んでおくこと。 |
| 事後学習/Reviewing |
前期の量子化学Ⅰの講義内容を復習しておく。 |
|
|
2
|
| 授業計画/Class |
量子力学の基礎２ |
| 事前学習/Preparation |
量子化学Ⅰの復習その２。「量子力学の基礎２」に関する講義スライドを読んでおくこと。 |
| 事後学習/Reviewing |
前期の量子化学Ⅰの講義内容を復習しておく。 |
|
|
3
|
| 授業計画/Class |
角運動量とスピン |
| 事前学習/Preparation |
「角運動量とスピン」に関する講義スライドを読んでおくこと。電子は軌道角運動量とともに、自転運動に対応するスピン角運動量をもつ。二つの電子が対になっているときはスピン角運動量が打ち消されているが、不対電子をもつ系では角運動量による磁気モーメントが生じ、原子や分子の磁気的性質が発現する。電子スピン共鳴（ESR）や核磁気共鳴（NMR）などの磁気共鳴分光法を理解するためには磁気モーメントの理解が不可欠である。授業では、軌道角運動量、スピン角運動量、軌道磁気モーメント、スピン磁気モーメント、ゼーマン効果について理解を深める。 |
| 事後学習/Reviewing |
軌道角運動量、スピン角運動量、軌道磁気モーメント、スピン磁気モーメント、ゼーマン効果の理解を確認しておく。 |
|
|
4
|
| 授業計画/Class |
独立電子近似 |
| 事前学習/Preparation |
「独立電子近似」の講義スライドを読んでおくこと。２個以上の電子を含む多電子ハミルトニアンの固有関数を考える。多電子ハミルトニアンに対するシュレディンガー方程式の解析解（数学的に厳密な解）を得ることはできないため、近似解を得る一つの方法として独立電子近似を学ぶ。授業では、独立電子近似（平均場近似）、ハートリー近似、１電子ハミルトニアン、１電子軌道関数、反対称性原理、パウリの排他原理について理解を深める。 |
| 事後学習/Reviewing |
独立電子近似（平均場近似）、ハートリー近似、１電子ハミルトニアン、１電子軌道関数、反対称性原理、パウリの排他原理の理解を確認しておく。 |
|
|
5
|
| 授業計画/Class |
スレーター行列式 |
| 事前学習/Preparation |
「スレーター行列式」に関する講義スライドを読んでおくこと。前回はハートリー近似を用いて多電子波動関数を表す方法について学んだが、ハートリー積は電子を区別していることになり、パウリの排他原理を満たさない、という欠点があった。考えられる全てのハートリー積の線形結合をとることで、電子を区別することが解消される。ハートリー積の線形結合は行列式として表現することができるが、この行列式をスレーター行列式とよぶ。授業では、スレーター行列式と電子相関について理解を深める。 |
| 事後学習/Reviewing |
スレーター行列式と電子相関の理解を確認しておく。 |
|
|
6
|
| 授業計画/Class |
スピン三重項状態 |
| 事前学習/Preparation |
「一重項状態と三重項状態」に関する講義スライドを読んでおく。２電子系の波動関数では、二つの電子のスピン状態によりスピン一重項状態とスピン三重項状態が存在する。スピン三重項状態はスピン磁気モーメントを持つが、スピン一重項状態のスピン磁気モーメントがゼロである。スピン状態の違いは化学反応性や分子特性に大きな影響を与える。また光化学反応を理解する上でも不可欠なものである。授業では、スピン一重項状態とスピン三重項状態の波動関数について理解を深める。 |
| 事後学習/Reviewing |
電子スピン、一重項状態、三重項状態について理解を確認しておく。 |
|
|
7
|
| 授業計画/Class |
ヒュッケル分子軌道法１ |
| 事前学習/Preparation |
「ヒュッケル分子軌道法１」に関する講義スライドを読んでおく。分子軌道法、及びヒュッケル分子軌道法を学習し、共役𝜋電子系の𝜋電子軌道、及びそのエネルギーの算出方法について学ぶ。 |
| 事後学習/Reviewing |
ヒュッケル近似、ヒュッケル分子軌道について理解を確認しておく。 |
|
|
8
|
| 授業計画/Class |
ヒュッケル分子軌道法2 |
| 事前学習/Preparation |
「ヒュッケル分子軌道法2」に関する講義スライドを読んでおく。ヒュッケル分子軌道法を引き続き学習し、芳香族化合物やヘテロ原子を含む化合物の 𝜋 電子軌道、及びそのエネルギーの求め方について学ぶ。 |
| 事後学習/Reviewing |
π電子エネルギー、芳香族性について理解を確認しておく。 |
|
|
9
|
| 授業計画/Class |
フロンティア軌道論 |
| 事前学習/Preparation |
「フロンティア軌道論」に関する講義スライドを読んでおく。軌道相互作用の原理について学習し、 𝜋 電子近似を超えた、より一般的な軌道相互作用について学ぶ。またフロンティア軌道論について学習し、化合物の反応性や反応選択性について学ぶ。 |
| 事後学習/Reviewing |
軌道相互作用の原理について理解を確認しておく。 |
|
|
10
|
| 授業計画/Class |
光化学１：光の吸収 |
| 事前学習/Preparation |
「光化学１：光の吸収」に関する講義スライドを読んでおく。物質が光を吸収する過程について学び、光化学の中で最も重要な概念である“光と物質の相互作用”について理解を深める。 |
| 事後学習/Reviewing |
分子の光吸収の原理、Jablonskiダイアグラム、ボルン－オッペンハイマー近似、振動子強度、遷移選択則、フランク－コンドン積分について理解を確認しておく。 |
|
|
11
|
| 授業計画/Class |
光化学２：輻射過程と無輻射過程 |
| 事前学習/Preparation |
「光化学２：輻射過程と無輻射過程」に関する講義スライドを読んでおく。物質が光を吸収した後のエネルギー緩和過程を理解するため、輻射過程（蛍光）と無輻射過程の基礎について学ぶ。励起一重項状態を主に考えながら、化合物の構造や電子状態と光物性との相関について理解する。 |
| 事後学習/Reviewing |
分子のエネルギー失活過程、Kasha則、蛍光、振電遷移、許容遷移、エネルギーギャップ則、内分変換について理解を確認しておく。 |
|
|
12
|
| 授業計画/Class |
光化学3：励起三重項状態 |
| 事前学習/Preparation |
「光化学３：励起三重項状態」に関する講義スライドを読んでおく。励起三重項状態について学習し、項間交差によりスピン多重度が変わる過程について理解するとともに、励起三重項状態を用いたいくつかの応用例についても紹介する。 |
| 事後学習/Reviewing |
励起三重項状態、りん光、スピン関数、El-Sayed則、重原子効果、項間交差、スピン軌道相互作用について理解を確認しておく。 |
|
|
13
|
| 授業計画/Class |
エネルギー移動、電子移動過程 |
| 事前学習/Preparation |
「エネルギー移動、電子移動過程」に関する講義スライドを読んでおく。エネルギー移動、及び電子移動について学習し、複数の分子が関わるエネルギー緩和過程の基本的なモデル、及び応用例について理解する。 |
| 事後学習/Reviewing |
エネルギー移動の種類、フェルスター半径、マーカス電子移動理論、再配向エネルギーについて理解を確認しておく。 |
|
|
14
|
| 授業計画/Class |
演習１ |
| 事前学習/Preparation |
「演習問題」に関する講義スライドを読んでおく。量子化学II全体の理解を深めるために演習問題を解く。第３～９回までは各自で解き、第１０～１３回（光化学）に関しては、授業で解説をする。 |
| 事後学習/Reviewing |
演習問題について理解を確認しておく。 |
|
|
15
|
| 授業計画/Class |
演習２ |
| 事前学習/Preparation |
「演習問題」に関する講義スライドを読んでおく。量子化学II全体の理解を深めるために演習問題を解く。第３～９回までは各自で解き、第１０～１３回（光化学）に関しては、授業で解説をする。 |
| 事後学習/Reviewing |
演習問題について理解を確認しておく。 |
|