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特別研究A

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科目名 特別研究A
教員名 石田浩
単位数    3 学年    4 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 前期 履修区分 必修
授業概要 原子・分子のシュレーディンガー方程式をコンピュータで解く
授業のねらい・到達目標 コンピュータを用いた数値計算により、量子力学の方程式を解き、物質の性質(物性)を理論的に調べる方法を学ぶ。特別研究Aでは、原子・分子を計算の対象とする。
この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP4,DP6及びカリキュラムポリシーCP7,CP9に対応している。
授業の方法 少人数のゼミナール形式で行う。授業前半はテキストを用いて各回の授業内容について説明する。授業後半は、コンピュータを用いた数値計算により、理論を実際の問題に適用する。具体的には、数値微分やPython言語を学び、井戸型ポテンシャルや水素原子のエネルギー準位を、自作の計算プログラムで計算する。また多電子系に対しては、量子科学計算ソフトウェアGaussViewとGaussianの使用法を習得して、実際の原子や分子の電子状態を計算する。
本授業の事前・事後学習は,各2時間の学習を目安とします。
履修条件 学部要覧を参照
授業計画
1ガイダンス
授業テーマや到達目標および授業の方法について説明する
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
2エクセルによる数値微分計算1
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
3エクセルによる数値微分計算2
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
4エクセルによるシュレーディンガー方程式の解法1
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
5エクセルによるシュレーディンガー方程式の解法2
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
6エクセルによるシュレーディンガー方程式の解法3
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
7Pythonプログラミング入門1
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
8Pythonプログラミング入門2
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
9Pythonによるシュレーディンガー方程式の解法1
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
10Pythonによるシュレーディンガー方程式の解法2
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
11GaussViewとGaussianの使い方1
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
12GaussViewとGaussianの使い方2
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
13Gaussianによる原子のイオン化エネルギーの計算
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
14Gaussianによる2原子分子の計算
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
15Gaussianによる有機分子の計算
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
その他
成績評価の方法及び基準 レポート(30%)、授業参画度(70%)
授業参画度は毎回の研究室での活動を,レポートは最終提出する特別研究レポートで評価します。
オフィスアワー 火曜日18:00~19:30 8号館A108室で応対する。

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