光・放射線化学

光・放射線化学
FUT
原道寛
毎日が楽しい
1. 人生最大の楽しい日々
20%
2. 普通に楽しい
20%
3. 普通
20%
4. かなしくは思わない
20%
5. つまらない
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予習をしてきたか？
1. 1時間以上
25%
2. 30分程度
25%
3. 10分程度
25%
4. した覚えはない
25%
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1章問題
• 光とは何か。「電場」・「磁場」・「伝搬」を使っ
て説明せよ。
1章問題
• 光の波長の記号と単位は？
＿＿A＿＿、＿＿B＿＿
• 光の波数の記号と単位は？
＿＿C＿＿、＿＿D＿＿
波長と波数の関係を示せ。
E
1章問題
• 光の種類と大体の波長の記入せよ。
• （5つ以上で満点）
光化学I
序章
1章
•“光化学”を学ぶにあたって
• 光とは何か
• 1.1波としての光
• 1.1.1 波長、振動数、波数
• 1.2光の種類
• 1.3粒子としての光（光子とエネルギー）
2章
•分子の電子状態
3章
•電子励起状態
4章
•分子と光の相互作用
5章
•光化学における時間スケール
6章
•分子に光をあてると何が起こるか
7章
•光化学の観測と解析
8章
•どのように光を当てるか
9章
•光化学の素過程
10章
•光化学反応の特徴
1章光とは何か
光の理解
波長、振動数、波数
光のエネルギー
光に関して正しいものは？
1. 電場と磁場が90度で交差している
33%
2. 電磁場が進んでるもの
33%
3. 電場と磁場のみが独立しているもの
33%
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1.1.1 波長、振動数、波数
Ｊ
Ａ
電場が磁場を
誘起
Ｂ
磁場が電場を
誘起
Ｃ
空間中を伝播
していく波
Ｄ
Ｅ
光の波動説1678年
Huygens・光の電磁波説1861年、Maxwell
定義
伝播していく速さ  光速度
Ｆ
Ｇ
Ｉ
Ｈ
光とは振動しながら伝播する電磁波
光を表現するもので、それぞれ
波長、振動数、波数の単位で正しいものは
1. Hz, cm-1, nm
25%
2. nm, Hz, cm-1
25%
3. Hz, nm, cm-1,
25%
4. この中にはない
25%
1
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参加者 19
参加者 20
1.1.1 波長、振動数、波数
光の波長とは？
• 記号：λ Ａ
Ｂ（ナノメートル） 10
Ｃ -9 m
• 単位：nm
光の振動数
•
•
•
•
•
Ｄ
1秒間に振動する回数
Ｅ
＝1秒間に進む間の波の数
Ｆ
＝周波数
記号 ν Ｇ
1秒間の波の数(振動数)  波長＝光速
単位：Hz Ｈ
光の波数
• 1 cmの間の波の数
• 記号：、Ｊ
• 単位：cmＫ-1、wave number
Ｌ
Ｉ＝c
電磁波でエネルギー高い順は
1. マイクロ波,γ―線、X線、紫外線、可視光線、
25%
赤外線、電波
25%
2. γ―線、X線、紫外線、可視光線、赤外線、マ
イクロ波、電波
25%
3. γ―線、X線、赤外線、可視光線、紫外線、マ
25%
イクロ波、電波
1
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4. 紫外線、電波γ―線、X線、可視光線、赤外
0/5
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線、、マイクロ波、
1.2光の種類
光：下記のように分類される。
波長は10－12 mより短いγ線から104 mよりも長い超長波VLF(very
low frequency)
Ｃ
Ａ
Ｆ
Ｂ
Ｈ
Ｉ
Ｅ
Ｄ
Ｋ
Ｇ
Ｌ
Ｍ
Ｎ
Ｏ
Ｐ
Ｊ
分子の電子に影響のある波長は？
1. 近赤外線
25%
2. 可視光線
25%
3. X線
25%
4. 真空紫外線
25%
1
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5
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1.2光の種類
Ａ
真空紫外光(far
ultraviolet) (波長＜200Ｂnm)
Ｄ2はこの波長よりも短い波長の光を吸収。
• 気体のOＣ2、N
Ｅ
• 真空中でなければ透過や観測不可
Ｆ
紫外光(near
ultraviolet) (200Ｇnm < 波長 < 380Ｈ nm)
Ｉ
• 紫より(380
nm)の光よりも短波長
Ｊ
Ｋ
• 紫色に近いことから近紫外線とも呼ばれる。
振動数
Ｕ
分子の電子の
動きに対応
Ｌ
可視光(visible
light) (400Ｍnm < 波長 < 700
Ｎ nm)
• 人間の眼が感じる波長の光をいう
Ｏ
Ｑ nm)
近赤外光(near
infrared)(700Ｐnm < 波長 < 3000
振動数
Ｒ
赤外光(infrared)(3000
Ｓnm < 波長 < 30000
Ｔ nm)
分子の中の
原子結合の回転
Ｖ
分子全体の回転
Ｗ
に
対応
光子のエネルギーの式にE=_νと言うのがある。
これをプランク定数と言うが正しのはどれ？
1. H
25%
2. h
25%
3. p
25%
4. ε
25%
1
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1.3粒子としての光（光子とエネルギー）
光子一個のエネルギー
Ａ
Ｂ
• 光子一個のエネルギーε＝hν＝hc/λ
• 単位：KJ Ｃ
アボガドロ定数単位の光子エネルギー
Ｄ
Ｅ
• E=Nε＝Nhν＝Nhc/λ
-1
Ｆ
• 単位：kJ mol-1 or kJ Einstein
• アインシュタイン
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