基礎から学ぶ量子化学

第1章　化学の歴史
第2章　原子核
　2-1　物質の構成要素
　2-2　原子（陽子，中性子，電子）
　2-3　質量欠損（mass defect）とエネルギー
　2-4　放射壊変と核反応：元素の起源を理解するための準備
第3章　元素の起源と現代宇宙論
　3-1　元素の存在比
　3-2　元素起源に関する仮説
第4章　古典力学的世界観の破綻と量子力学の勃興
　4-1　水素原子の発光スペクトル
　4-2　黒体放射
　4-3　固体の比熱
　4-4　プランク仮説から古典量子論へ
　4-5　定在波（定常波）とシュレーディンガーの波動方程式
第5章　量子力学の基礎～古典力学との関係
　5-1　古典力学におけるハミルトン方程式とハミルトニアンの名前の由来
　5-2　古典力学的な原子模型――円運動のハミルトニアンと解
　5-3　古典的アプローチの破綻とそれを回避するためのアイデア
　5-4　粒子の波動性の克服
　5-5　ハイゼンベルグの不確定性原理（1927年）
　5-6　波束に基づくシュレーディンガーの波動方程式の導出
　5-7　自由に運動する粒子が波動としての性質を示すときの波の解釈
　5-8　ボーアの対応原理（1918～23年）
第6章　粒子の一次元の運動に関する波動方程式の解と量子力学的世界観
　6-1　等速直線運動する粒子の波動としての性質
　6-2　波動関数の制約
第7章　電子を1個しか持たない原子（水素様原子）の波動関数
　7-1　シュレーディンガー波動方程式を解く方針
　　7-1-1　波動方程式を解く方針
　7-2　剛体の量子化された回転に関する考察
　7-3　シュレーディンガー波動方程式を解いて水素様原子の波動関数を求める
　7-4　水素様原子の波動関数
　7-5　水素様原子の波動関数が与える電子の動径分布と各軌道の形
　7-6　水素様原子の軌道の形
　　7-6-1　s軌道はここに示したl=0，m=0の関数形に代表される
　　7-6-2　どのp軌道も主量子数に関わらず同じ形である
　　7-6-3　残りの2つのp軌道（m=-1と1に対応する軌道）はやっかいである
　　7-6-4　d軌道も同様に虚数表現されているものが4つある
　7-7　角運動量に関する考察
第8章　多電子原子
　8-1　電子スピンの存在
　8-2　パウリ（Pauli）の排他原理
　8-3　スレーター（J. C. Slater）軌道と有効核電荷
　8-4　ハートリー-フォック（Hartree-Fock）の自己無橦着場による原子軌道の見積もり
　8-5　トマス-フェルミ-ディラック（Thomaa-Fermi-Dirac）ポテンシャル
　8-6　多電子系と1電子系の軌道とそのエネルギー
　8-7　多電子系の電子の詰まり方のルール～フント（Hund）の規則
　8-8　周期表とその構成
第9章　元素の性質の周期性
　9-1　元素のイオン化ポテンシャルと電子親和力
　9-2　電気陰性度
　9-3　2原子分子の電気陰性度の差と双極子モーメント
　9-4　原子半径/イオン半径の定義
　9-5　周期表と原子半径/イオン半径
第10章　化学結合に関する考え方の歴史と量子論の関係
　10-1　化学結合に関する考え方の歴史
　10-2　化学結合に関する現代の考え方
　　10-2-1　局在理論
　　10-2-2　量子力学的な局在理論（原子価結合理論）と
　　　　　　非局在理論（分子軌道理論）
　　10-2-3　金属結合
　10-3　電子欠損結合と軌道欠損結合
　10-4　分子軌道理論による分子構造の推定：水分子の分子軌道と構造
　10-5　金属錯体の配位結合
　10-6　18電子則（EAN側）とその理論的側面
第11章　構造化学の基礎……配位立体化学
　11-1　幾何異性
　　11-1-1　連結異性（linkage isomerism）
　11-2　光学異性
　　11-2-1　光学異性体に関する定義と例
　　11-2-2　配座異性（conformational isomerism）
　　11-2-3　配座光学異性（conformational optical isomerism）
　11-3　配座ジアステレオ異性
付録1　量子力学の基礎を学ぶための物理学の復習
　A-1　保存法則（law of conservation）
　A-2　古典的な力，加速度と速度
　　A-2-1　直線運動
　　A-2-2　等速円運動
　　A-2-3　運動量
　A-3　重力と静電引力
付録2　量子論を学ぶために必要な数学の基礎
　A　解析学編
　　1　関数の直交と規格化：完備系とフーリエ級数
　　2　フーリエ級数の利用
　　3　フーリエ変換とラプラス変換
　　　3-1　フーリエ変換
　　　3-2　ラプラス変換
　　4　量子論に関わる常微分方程式の解法
　　5　母関数とベキ級数で表される関数
　　　5-1　エルミート（Hermite）多項式
　　　5-2　ルジャンドル（legendre）多項式
　　　5-3　球面調和関数
　B　線形代数学編
　　1　行列と行列式
　　2　連立一次方程式とクラメールの定理
　　3　線形変換
　　　3-1　n×n行列の場合
　　　3-2　rankがrのm×n行列とは
　　4　線形操作
　　5　線形演算子の固有値と固有ベクトルを見い出す問題
　　6　固有値問題とマトリクス
　　7　基礎的な補足事項
　　　7-1　ブラケット表記（Bra-ket notation）
　　　7-2　行列の対角化
　　　7-3　行列の三角化
　　8　群論と線形代数
　　　8-1　相似変換（similarity transformation）と類（class/conjugate class）
　　　8-2　Subgroup（部分群）
　　9　固有値問題と線形代数
　　　9-1　基底関数とその対称性
　　　9-2　適当な軌道のセットを使って波動方程式をマトリクスで解く
参考文献
さくいん
あとがき