量子の世界

電子と光が現す粒子性と波動性の実験事実をもとに、不確定性原理により2重性が理解できることを学ぶ。

量子力学入門

シュレディンガー方程式を導出し、その解である量子化された原子のエネルギー準位と原子軌道を理解する。

元素の性質と周期律

元素の個性ともいえる基本的な性質がどのように現れているかを量子力学に基づいて原子の電子状態を解析することによって理解する。　そして、元素の周期律が発現するメカニズムを理解する。

化学結合

量子論による化学結合の生成を理解し、イオン結晶、共有結晶の性質と、その構造を理解する。　混成軌道が形成され、それによりシリコン、炭化水素分子の形と性質を考える。

結晶の電子状態と電気伝導特性

自由電子バンドの特徴。
周期ポテンシャルが摂動として作用することにより、金属、半導体、絶縁体が形成されることを学ぶ。

原子・分子の運動と物質の三態

分子運動。
気体、液体、固体の特徴と、ファンデルワールス相互作用による状態変化

熱力学の法則

エンタルピー、エントロピー、自由エネルギー、熱力学の法則を概説する。

結晶の形と自由エネルギー

ウルフの定理

結晶の成長と自由エネルギー

臨界核の形成、　コッセルモデルによる結晶成長

中間レポートと期末レポートを課す。
本講義はきわめて多様な物質の各論的な性質を紹介するのではなく、量子力学をベースとした原子スケールで物質を眺める、熱力学をベースとしたマクロスケールで眺めることを目的としている。　レポートではそれらの眺め方を理解しているか否かが問われる。