光化学 |
Photochemistry |
開講部 | 工学部 |
開講学科 | 応用化学科 |
開講学年 | 3年次 |
開講時期 | 後期 |
単位数 | 2 |
単位区分 | 選択 |
系列区分 | 専門 |
講義区分 | 講義 |
教育目標 | A |
教授 | 今林慎一郎 | ![]() |
1. | 光化学に登場する用語を正しく理解できる。 |
2. | 物質による光吸収、すなわち光と物質(分子)の相互作用について理解できる。 |
3. | 分子のエネルギー状態図および光吸収に続いて起こる光化学の素過程を理解できる。 |
4. | 光化学反応(光吸収によって起こる反応)と熱活性によって起こる反応の差異を理解できる。 |
【授業計画】 | 【授業時間外課題(予習および復習を含む)】 | |
1. | 波としての光、粒子としての光 ・光の波長、エネルギー、 ・いろいろな光源 -波長分布、エネルギー− ・光を当てると何が起こるか? ・光反応の特徴(熱反応との違い) | ・シラバスを確認する。 ・「化学分光学」で学習したことを復習する。 |
2. | 波としての光の特性 ・偏光 旋光性 ・散乱(レイリー散乱、ミー散乱) ・反射と屈折 ・回折、干渉 ・物質の色: 吸収に基づく色、干渉(反射)に基づく色、散乱に基づく色、目の構造と視覚 | 第1回の学習内容の復習しながら、第2回の授業で実施する演習問題を解く |
3. | 光吸収 ・光吸収の表現方法: 吸収と透過、Lambert-Beerの法則 ・吸収スペクトル | 第2回の学習内容の復習しながら、第3回の授業で実施する演習問題を解く |
4. | 物質におけるエネルギー準位 ・分子の回転、振動と光吸収 ・分子の電子状態と光吸収 | 第3回の学習内容の復習しながら、第4回の授業で実施する演習問題を解く |
5. | 分子の電子状態: 分子軌道と電子配置 ・分子軌道法 結合性軌道、反結合性軌道、非結合性軌道 ・電子配置と電子状態 ・1重項状態と3重項状態 | 第4回の学習内容の復習しながら、第5回の授業で実施する演習問題を解く |
6. | 分子と光の相互作用 ・光化学の素過程と時間スケール、Kashaの法則、Jablonski図 ・発光、励起寿命 ・分子と光の相互作用 | 第5回の学習内容の復習しながら、第6回の授業で実施する演習問題を解く |
7. | 光吸収の詳細な理解 ・光吸収の強弱−遷移と選択則− ・光化学第一法則、第二法則 ・量子収率 | 第6回の学習内容の復習しながら、第7回の授業で実施する演習問題を解く |
8. | 光化学反応(励起分子)の特質 ・光を試薬と見たときの特徴 ・光反応と熱反応の違い | 第7回の学習内容の復習しながら、第8回の授業で実施する演習問題を解く |
9. | 光エネルギー変換(1) ・太陽光の利用 ・光合成 | ・第8回の学習内容の復習しながら、第9回の授業で実施する演習問題を解く ・「酸化的りん酸化」と「光りん酸化」について、概要および両者の違いを調べる |
10. | 光エネルギー変換(2) ・半導体の基礎 ・シリコン系太陽電池 | ・第9回の学習内容の復習しながら、第10回の授業で実施する演習問題を解く ・太陽電池の種類について調べる |
11. | 光エネルギー変換(3) ・有機系太陽電池 ・光触媒 | 光触媒がどのような分野で使用されているかを調べる |
12. | 成層圏大気における光化学と代替フロン光触媒とその利用 | ・第11回の学習内容の復習しながら、第12回の授業で実施する演習問題を解く ・「オゾンホール」とは何か、どのような害があるか を調べる |
13. | フォトリソグラフィー、光記録、表示・ディスプレー | フォトリソグラフィーとは何かを調べる |
14. | 問題演習 | 第2〜12回までにやった演習問題を復習する |
15. | 期末試験とその解説 | 第1〜14回のプリントを見直し、学習内容の復習する。 |
1. | (A)確かな基礎と化学の専門知識に基づいて問題を解決する。 |
・ | 授業や会議、特に忙しい時以外はいつでも。出来る限り、メール(s-imaba_sic.shibaura-it.ac.jp _部は@に変える)でアポを取ってから来てください。 |
・ | メール(s-imaba_sic.shibaura-it.ac.jp _部は@に変える)での質問はいつでもどうぞ |
・ | 対人基礎力を育成する科目 |