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物理化学概論D / Introduction to molecular spectroscopy and photochemistry

前期 水曜日 2講時. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員/Instructor : 藤井 朱鳥. 学期/Semester: 前期. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SCH-PCH224J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.

主要授業科目/Essential Subjects

所属講座等

量子化学研究室

授業題目

分子分光学入門

Course Title

Introduction to molecular spectroscopy and photochemistry

授業の目的と概要

分子分光学は分子のミクロな構造や動力学を観測、解明するために必須の分野である。また分子分光学はこれまでに学んできた量子化学の分子への直接の適用例となる。本講義では分子分光学の原理を理解し、分子構造決定の手法を学ぶ。また、核磁気共鳴分光法の原理及び光化学とレーザーの基礎を学ぶ。

Purpose/Abstract

Molecular spectroscopy is highly important to explore microscopic structures of molecules and their dynamics. Molecular spectroscopy is also a direct application of quantum mechanics to molecular systems. In this course, the principles of molecular spectroscopy and their relation to molecular structure determination are presented. The principle of nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and basic concepts of photochemistry are also involved in the course.

学習の到達目標

・光学スペクトルとエネルギー準位の関係が分かる
・分子の回転・振動・電子状態の量子化学的取り扱いを理解し、そのスペクトルとの関係が分かる
・核磁気共鳴法の原理が分かる
・分子の緩和過程を理解する
・レーザーの原理を理解する

Goal

This course aims to understand the following topics;
・Relation between optical spectra and energy levels
・Quantum mechanical treatments of molecular rotation, vibration, and electronic states and the property of their spectra
・Principle of nuclear magnetic resonance spectroscopy
・Relaxation processes of electronically excited molecules
・Principle of lasers

授業内容・方法と進度予定

マッカーリ・サイモン「物理化学(上)」第13-15章を内容とする。

・分子分光学 (7回)
・核磁気共鳴分光法 (4回)
・レーザーと光化学 (3回)
・試験 (1回)

Contentsandprogressscheduleofthe class

Text book: D. A. McQuarrie and J. D. Simon, Physical Chemistry (first volume), chapters 13-15.

・Molecular spectroscopy (7 times)
・Neuclear magnetic resonance spectroscopy (4 times)
・Laser and photochemistry (3 times)
・Exam (1 time)

成績評価方法

主に試験により評価を行い、一部毎回の小レポートを考慮する。詳細は講義開始後にアナウンスする。

Grading

Mainly by an exam. Reports are partly considered. Details will be announced in class.

教科書および参考書

マッカーリ・サイモン 物理化学(上) (東京化学同人)

Books required/referenced

D. A. McQuarrie and J. D. Simon, Physical Chemistry, University Science Books

授業時間外学習

事前公開する講義のPower Pointファイル及び教科書により該当部分の予習を行う。また毎回講義終了時に配布する小問題を解き、授業内容の確認を行うと共に、適宜教科書と授業ノートにより内容の復習に努める。

Preparation and review

Preparation by the textbook and lecture note provided through Google Classroom.
Review by the note. Quizzes are also requested.

その他

講義形式は対面式とする。
講義の詳細はGoogle Classroomでアナウンスする。
クラスコードは以下のものを用いよ: 7iqb6q7

問い合わせ先 電子メール asuka.fujii.c5@m.tohoku.ac.jp

Remarks

This class will be held in the in-person style.
Details of the class will be announced through Google Classroom.
Class code in Google Classroom: 7iqb6q7

Contact address: asuka.fujii.c5@m.tohoku.ac.jp

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