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『量子化学―基本の考え方16章』進捗状況

量子化学―基本の考え方16章の進捗状況です。



2009.6.21 第Ⅲ部 分子の世界終了

第Ⅲ部 分子の世界は、第12章 水素分子イオンとLCAO近似、第13章 水素分子とヘリウム分子、第14章 等核二原子分子と結合次数、第15章 異核二原子分子と双極子モーメント、第16章 電子状態と電子スペクトルという構成でした。

第Ⅲ部では特に理解に苦労するようなところはありませんでした。

これにてこの本は終了です。これで少しは岩波の物理化学を読み進めるのが楽になってくれるといいが・・・。

2009.6.20 第Ⅱ部 原子の世界終了

第Ⅱ部 原子の世界は、第6章 シュレーディンガー方程式、第7章 水素原子の波動関数、第8章 角運動量とゼーマン効果、第9章 電子スピンと核スピン、第10章 ヘリウム原子とイオン化エネルギー、第11章 パウリの排他原理とフントの規則という構成でした。

第7章でSchrödinger方程式を直交座標系から極座標系に変換するところで説明もなしにいきなり式が飛んでいたので「・・・?」となったのですが、そこは原田義也の量子化学を読むことによってある程度は解決しました。

ある程度というのは、普通に変換したら∂2/∂r2となるところを、(1/r2) (∂/∂r) (r2∂/∂r)としている理由がよく分からないからです。これって同じ意味じゃないんだろうか・・・?

(1/r2) (∂2/∂θ2)となるところが、(1/r2sinθ) (∂/∂θ) (sinθ∂/∂θ)となっているところもよく分かりませんね。

他はスピン多重度がなんたらという話以外は分かりました。この参考書には、

ヘリウム原子では、スピン多重度が1の状態(一重項状態)と3の状態(三重項状態)がある。一重項状態では2個の電子スピンの向きが逆であり、三重項状態では2個の電子スピンの向きが同じである。

と書いてありましたが、ここでいうヘリウム原子は最低励起状態となっているので、スペクトル項としては、21S0と23S1の2つが考えられます。また、23S1はJ=1ですから、MJ=-1,0,+1の3つの状態が存在することが分かります。つまりこの2つのスペクトル項は4つの状態を表していることになります。

この4つの状態は、1s軌道の電子スピンが上向きか下向きか、2s軌道の電子スピンが上向きか下向きかで異なる4つの状態があることに対応しています。しかし、引用箇所を読むと三重項状態、すなわち23S1の状態では2個の電子スピンの向きが同じということになります。23S1には、MJ=-1,0,+1の3つの状態が考えられるので、このうち2つの状態は電子スピンの向きは同じでしょうけど、1つは逆向きだと思われます。

そんな感じで現在少し混乱しているわけです。

2009.6.18 第Ⅰ部 量子論の誕生終了

第Ⅰ部 量子論の誕生は、第1章 黒体放射と電磁波、第2章 光電効果とコンプトン効果、第3章 原子スペクトルとリッツの結合則、第4章 原子の模型とボーアの理論、第5章 物質波と電子回折という構成でした。

この参考書はある人から譲り受けたもので、メインの参考書でよく分からないところがあったときに読んでみる用のサブの参考書として使おうと考えていました。

ところが今日の朝電車の中でちょっと読んでみたところ、量子化学の基礎が手を動かさなくても理解できるように分かりやすく段階的に説明されていたので、この本はちゃんと最初から読み通してみようと思いました。

そんなこんなで今この本を読み進めています。非常に読みやすいので1日で読了できそうですね。

量子化学―基本の考え方16章量子化学―基本の考え方16章
中田 宗隆

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| | 2009/06/21 16:23 | |















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