授業科目
Course Title

分子構造論
Molecular Structure

担当者
Instructor

教授   河合 明雄
後 火5

単位
Credit

2

関連するディプロマポリシー
Related Diploma Policy

自立した良識ある市民としての判断力と実践力/Judgment and practical ability as an independent citizen of sound sense
時代の課題と社会の要請に応えた専門的知識と技能/Expert knowledge and skills to address the issues of the age and the demands of society

到達目標
Target to be Reached

分子の構造やエネルギー準位について分光学の手法によりどのように情報が得られるかを理解し、実際のスペクトルから分子の性質を説明でいるようになることを目指す。具体的には、2原子分子の回転スペクトルと結合距離、振動スペクトルと分子の結合次数や官能基、電子スペクトルと電子構造、溶媒効果、発光現象などを扱えるようになることを目指す。

授業内容
Course Content

分子はそれぞれ特徴的な立体的構造をもち、また量子論の原理に基づいて分子固有のエネルギー構造を示す。これらの情報は、分子の様々な性質を理解する上で重要であり、物理化学ではもちろんのこと、無機化学、有機化学、薬学・生物化学などでも必須の知識になっている。また、このような情報を得るために、これまで多くの分子分光法が開発されてきた。本講義では、分子の立体構造や結合の強さ、官能基、などに関し、その基礎となる量子論を概説し、またこれらの性質を調べるための実験的方法について解説する。

授業計画
Course Planning

 予習として各回の該当ページを読んでくること、わからない用語についてまず考えた後、調べてくることが必要である。復習として演習問題を自ら解いてみることが不可欠である。

1 分子の構造とエネルギー準位  ~量子化学の基礎、構造とエネルギー
2 分光法概説  ~分光法とは何か、良いスペクトルとは何か
3 回転 ~マイクロ波分光法(1);回転エネルギー準位、慣性モーメント    
4 回転 ~マイクロ波分光法(2);回転遷移の選択則、天文学
5 振動 ~赤外分光法(1);2原子分子の振動と赤外吸収、非調和性
6 振動 ~赤外分光法(2);多原子分子と基準振動、振動緩和
7 振動 ~赤外分光法(3);振動遷移の選択則、化学結合や官能基、地球温暖化
8 振動・回転 ~ラマン分光  振動・回転準位、散乱現象
9 電子 ~可視紫外、真空紫外分光法; 選択則、Franck-Condon 原理
10 電子 ~可視紫外、真空紫外分光法; 種々の電子遷移、オゾン層破壊、生体反応
11 電子 ~発光分光、光電子分光法; 蛍光とりん光、光イオン化、レーザー
12 スピン ~磁気共鳴分光法  NMR ESR
13 空間分解計測 ~顕微分光、近視野分光
14 空間分解計測 ~顕微分光、プラズモン共鳴

授業運営
Course Management

全て講義形式による。 資料を配布し、パワーポイントと板書で講義する。適宜、講義時間内で演習を行なう。

評価方法
Evaluation Method

定期試験(70%)と講義での演習レポート(30%)により評価する。
試験での持ち込みは不可。

オフィスアワー
Office Hour (s)

メール(板書)で予約をして研究室(2号館237室)を訪問すること。

参考書
Book (s) for Reference

アトキンス『物理化学(上・下)第8版』[東京化学同人]2009年
日本化学会編『9巻、10巻』第5版[丸善(実験化学講座)]

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