授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | 原子や分子、クラスターの持つ物理的・化学的性質は、その電子状態に起因している。したがって、原子や分子中の電子の振る舞いを解き明かす量子化学の知識を習得することにより、既知の物質・材料の構造や特性の理解だけでなく、新しい物質の設計も可能となる。そこで本講義では、原子や分子に関する電子状態理論、分子軌道の概念・見方、その数学的取り扱い等を学び、様々な物質・材料へ応用できるようになることを目的とする。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | Atomic arrangements and physical/chemical properties of atoms, molecules, and clusters can be determined by their electronic structures. Therefore, quantum chemistry and molecular orbital theory are essential, which also make it possible to predict and design novel materials. In this lecture, students learn basics of quantum chemistry and molecular orbital theory and attempt to apply them to various materials expected for practical applications. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | この講義を習得することにより、以下のことが達成できることを目標とする。
・原子の電子状態および波動関数の基礎を理解し、元素毎の違いを説明できる。
・分子軌道法の基礎的な用語や概念を説明できる。
・簡単な分子の電子状態や分子軌道エネルギーに関する問題を解くことができる。
・分子の化学結合性や化学反応性を、分子軌道の性質から理解できる。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | By taking this class, students can acquire the following knowledge or slkills.
a) Understanding of basics of electronic structures and wavefunctions of atoms
b) Molecular orbital method and its basics
c) Ability of answering questions on electronic strutures of atoms, simple molecules and clusters
d) Understanding of chemical bonds and chemical reactivity of molecules |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | | 化学基礎I、線形代数学I,II、電磁気学I,II,III、量子力学A |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Chemistry basics, linear algebra, Electromagnatism, Quantum mechanics |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | ・量子力学、シュレディンガー方程式の基礎に関する復習
・水素原子の波動関数
・多電子原子の波動関数
・分子軌道法
・同核2原子分子の電子状態と化学結合(s軌道)
・同核2原子分子の電子状態と化学結合(p軌道)
・異核2原子分子の電子状態と化学結合
・多原子分子の電子状態
・分子の安定性と化学反応性
毎回授業前に、資料や参考書の指定箇所を読んでおくこと。また、講義中に課された小テストや演習問題に取り組み、授業後にも復習すること。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Basics and quantum mechanics
2. Wavefunctions of hydrogen atom
3. Wavefunctions of muitielectron atoms
4. Molecular orbital theory
5. Diatomic molecules composed of s atomic orbitals
6. Diatomic molecules composed of p atomic orbitals
7. Diatomic molecules containing two different atoms
7. Molecules of more than three atoms
8. Stability and chemical reactions of molecules
Students should materials given by the lecturer or the corresponding portions of the reference books before each lecture. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | 達成目標に対しての習得度を、期末試験にて評価する。Ｃ-評定以上を合格要件とする。
分子軌道法に基づいて、分子・クラスター等の電子状態やエネルギー準位に関する基本的な問題を正確に取り扱うことができれば合格とし、より難易度の高い問題を取り扱うことができれば、それに応じて成績に反映させる。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | Evaluate the level of achievement for the target based on the examination.
(Evaluation criteria)
Understanding and explaining the basic concepts and ideas related to electronic theory and molecular orbital theory for atoms, molecules and clusters. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | | There are no specific course requirements. |
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教科書【日本語】
Textbook | | | 教科書は指定しないが、毎回の授業に関連する資料を紹介する。もしくは印刷物・電子ファイルの配布を行う。 |
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教科書【英語】
Textbook | | | There is no specific text book, but in some cases it may be specified by the lecturer or distributed depending on the content of the lesson. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | 田中功他：材料電子論入門 －第一原理計算の材料科学への応用－ 内田老鶴圃
大岩正芳：初等量子化学 化学同人 |
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参考書【英語】
Reference Book | | | See the reference book titles of the syllabus in Japanese. |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | 適宜、授業中に問題を課すので時間中に取り組むとともに、復習しておくこと。
また次回の授業範囲を予習し、専門用語の意味等を理解しておくこと。 |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | Review questions provided in class. Prepare fo next class and investigate technical terms and their meanings. |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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