量子化学I

量子力学の基礎 固有値問題 調和振動子 角運動量・スピン 水素原子 変分法 ヒュッケル法 摂動論 散乱問題

第1回量子化学への導入：古典力学と量子力学、波動と粒子の二重性、量子化、Schrödinger方程式 第2回量子力学の基本原理：波動関数と確率解釈、演算子、固有値・固有関数、期待値、交換関係、不確定性原理 第3回箱型ポテンシャル：1次元および3次元の箱の中の粒子、境界条件、規格化、エネルギーの量子化 第4回調和振動子：分子振動、調和ポテンシャル、振動波動関数とエネルギー準位、零点エネルギー、同位体効果 第5回角運動量と分子回転：角運動量演算子、量子数、球面調和関数、剛体回転子と回転エネルギー 第6回水素原子（1）：中心力場のSchrödinger方程式、変数分離、動径部分と角度部分 第7回水素原子（2）：原子軌道、主量子数・方位量子数・磁気量子数、s・p・d軌道、エネルギー準位 第8回電子スピン：スピン角運動量、Stern–Gerlach実験、スピン量子数、Pauli行列 第9回多電子系：電子の識別不能性、波動関数の反対称性、Pauliの排他原理、一重項・三重項 第10回変分法：変分原理、試行波動関数、基底関数展開、行列表示と永年方程式 第11回分子軌道法：LCAO近似、結合性軌道と反結合性軌道、二原子分子の分子軌道 第12回Hückel分子軌道法：π電子系、Hückel近似、共役分子の分子軌道とエネルギー準位 第13回総合演習とまとめ：量子力学から原子・分子・化学結合までの総括と演習

講義内容に関する演習・課題および試験

本講義では微分・積分、線形代数、複素数などの数学的知識を使用するため、これらの基礎事項を理解していることが望ましい。