科目名[英文名]
原子分子物理   [Atomic and Molecular Physics]
区分	工学部専門科目等	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	4～4	開講時期	1学期
授業形態	1学期	時間割番号	024603
責任教員 [ローマ字表記]
鵜飼 正敏   [UKAI Masatoshi]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

原子・分子についての様々な発見とその理解が量子力学をはじめとする基礎科学の発展に大きく貢献した。原子・分子は物質の性質をもつ最小構成要素であり、先端物理工学の幅広い分野の基礎として不可欠である。 以上から、原子・分子物理学の基本的な内容を理解し、量子力学的に正しい直感的なイメージをもつことを目標とする。 以上から、本講義のカリキュラム上の位置づけは、2・3年次に履修した量子力学諸科目につづくミクロな現象についての理論の応用編である。原子・分子の不確定性が顕著とならない化学反応論については古典力学の応用により理解できることも示す。

到達基準

(1)原子状態の分類の仕方が理解でき，その状態の特徴を説明できるようになること。 (2)多電子原子の構造を定性的に説明できるようになること。 (3)分子結合が起こる理由とその特徴を説明できるようになるこおｔ。 (4)原子間相互作用と化学反応についての概念を理解できるようになること。 なお、本講義の物理システム工学科における意義を理解していただくために、履修案内のカリキュラムマップも参照して下さい。

授業内容

第1回　狙いと内容紹介 第2回　一電子原子についての復讐 第3回　二電子原子、電子スピンと演算子 第4回　二電子原子のエネルギー準位と波動関数：概論と独立粒子モデル 第5回　二電子原子のエネルギー準位と波動関数：近似法 第6回　多電子原子の電子構造 第7回　二原子分子の内部状態　結合方程式とボルン-オッペンハイマー近似 第8回　二原子分子のポテンシャルエネルギーと内部運動 第9回　二原子分子の電子状態と対称性、非交差則 第10回　化学結合：水素分子イオン 第11回　化学結合：水素分子 第12回　分子構造：より複雑な二原子分子の電子状態 第13回　原子（分子）間相互作用と化学反応：断面積と反応速度 第14回　原子（分子）間相互作用と化学反応：ポテンシャルと偏向 第15回　原子（分子）間相互作用と化学反応：散乱と断面積の古典論

履修条件・関連項目

量子力学I,IIを習得していること。これらの復習を交え、同時並行して開講される量子力学特論の理論にも一部関連するので受講を勧める。相互作用と化学反応論については古典的取扱いを示す。量子系および材料系の研究室で研究を行う者は受講することが望ましい。 なお、履修にあたり本学の標準時間数に準ずる予習と復習を行うことが必要です。

テキスト・教科書

なし。試料を配布します。

参考書

B.H.Bransden and C.J.Joachain, Physics of atoms amd molecules (Pearson Education, 2nd edition). R.D.Levine, Molecular reaction dynamics(Cambridge).邦訳あり：分子反応動力学, 鈴木、染田訳（シュプリンガージャパン）

成績評価の方法

毎回、２回（授業の開始と終了時）のクイズを出します。 クイズの解答状況と期末試験の成績で評価します。 得点比は概ね１：３です。

教員から一言

頭をはたらかせましょう。

キーワード

量子力学、原子、分子、化学反応

オフィスアワー

質問は随時受け付けます（事前連絡をお願いします）。鵜飼居室：工学部4号館510号室。Email：ukai3

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

語学学習科目

更新日付

2019/03/18 15:14:30