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授業科目名 光る分子の科学
分類・系統自然科学 科学系
時間割番号 CAN023
担当教員名 佃 俊明
開講学期・曜日・時限 前期・月・II 単位数 2
<対象学生>
1~4年
<授業の目的>
「21世紀は光の世紀」である。近年、太陽電池をはじめとした光(太陽光)を利用したエネルギー変換・貯蔵や、省エネルギーの照明、ディスプレイ開発が進められている。
この講義では発光を示す化合物に焦点を当て、分子が発光する仕組みや分光法について科学的に理解すると共に、工業製品などへの応用の面から、この「光の世紀」にどのように寄与できるかを考えていく。
<本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー>(能力・資質)
全学共通教育科目向け
記号コンピテンシー(能力・資質)説明 
A共通教養多様な知識の獲得単位を取得した教養教育科目の概要と、重要な基礎的事項を説明できる。
B様々な学問分野の考え方当該科目の学問分野(人文・社会・自然・健康科学等)の考え方を説明できる。
C汎用能力3・数量的リテラシーさまざまな情報を統計学的手法などにより、数理的に表現・分析できる。
D4・論理的思考力情報を多面的・客観的にとらえ、筋道を立てて根拠を示しながら説明できる。
<到達目標>  到達目標とは
目標NO説明コンピテンシーとの対応
共通
1「発光現象」を中心とした光の性質について、重要な基礎的事項を説明できること。A
2「発光現象」を通して、文系、理系の学生問わず、一般的な自然科学の考え方を説明できること。B
32に同じC
42に同じD
<成績評価の方法>
目標No割合評価の観点
150%講義態度と講義終了後の小レポート、最後のまとめ(試験)から総合的に評価する。
240%講義態度と講義終了後の小レポート、最後のまとめ(試験)から総合的に評価する。
35%2に同じ
45%2に同じ
合計100% 
<授業の方法>
・履修者の関係で、オンライン(zoom)での講義を行う可能性がある。
・主にスライドを用いて講義を進めていくが、理解を深めるために随時演示実験を交える。
・講義終了後にミニレポートを書くことで、授業内容の理解を確認する。

当該科目は連携開設科目となっているため、山梨県立大学の学生にはオンライン授業を実施する。(梨大生:面接授業+県大生:当該授業のライブ配信)ただし、山梨県立大学の学生も定期試験は対面で実施する。
<受講に際して・学生へのメッセージ>
「発光」というと身構えてしまうかもしれませんが、「蛍の光」や「ペンライト」に魅せられる人は多いと思います。そこを出発点に「なぜ光るのだろう?」という少しの疑問を持って講義に臨んでもらえればと思います。
参考書の購入は必須ではありませんが、内容に興味のある学生やこれから先、発光に関係する研究をしたい等、考えている学生は、自分で勉強するために購入しても損はないと思います。
<テキスト>
(未登録)
<参考書>
  1. 長村利彦, 化学者のための光化学, 講談社, ISBN:4061543679
  2. 井上晴夫・高木克彦・佐々木政子・朴鐘震, 光化学I(基礎化学コース), 丸善, ISBN:462104656X
  3. 佐々木 陽一・石谷 治他, 金属錯体の光化学 (錯体化学会選書2), 三共出版, ISBN:4782705522
<授業計画の概要>
1タイトルプロローグ ~発光とは何か
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容「『光る』とは何か?」の問いを基に、発光現象の概略について解説します。
2タイトル光とエネルギー
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容発光を取り扱う上で重要な光(電磁波)の基礎について解説します。
3タイトル発光のメカニズム ~蛍光とりん光
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容発光現象の基礎である蛍光とりん光について解説します。
4タイトル化学発光 ~蛍の光とルミノール反応
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容化学発光のエネルギーメカニズムについて解説します。
5タイトル物理発光 ~発光を産むエネルギー
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容物理発光とそのエネルギー源について解説します。
6タイトル発光の測定I ~分光学
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容発光色を評価する上で必須である、光の分光法について解説します。
7タイトル発光の測定II ~発光寿命と量子収率
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容発光の効率を評価する発光寿命と量子収率について解説します。
8タイトル有機物の発光
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容分子軌道間の電子遷移を用いて有機物の発光について解説します。
9タイトル金属錯体の発光I ~電子の動きと発光の関係
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容分子軌道間の電子遷移を用いて金属錯体の発光について解説します。
10タイトル金属錯体の発光II ~りん光発光材料へのプロセス
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容りん光発光を示す金属錯体の原理について解説します。
11タイトル発光を利用した工業製品I ~発光ダイオードと有機EL
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容LEDや有機ELのような発光素子の発光原理について解説します。
12タイトル発光を利用した工業製品II ~レーザー、蓄光材料
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容レーザーや蓄光材料の原理について解説します。
13タイトル生体内における光の利用 ~センサーと蛍光プローブ
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容生物細胞の発光染色や発光センサーの原理について解説します。
14タイトル発光の新たな利用方法を目指して ~発光性クロミズム
事前学習
事後学習
前日にスライドを公開します。事前学習に役立ててください。
講義終了後にミニレポートを課します。
授業内容今度注目されるであろう発光挙動の1つ、発光性クロミズムについて解説します。
15タイトル総括評価・まとめ
事前学習
事後学習
これまでの学習ノートを作ってもらいます。
授業内容これまでの講義ノートをもとに、評価を行います。
<JABEEプログラムの学習・教育目標との対応>
《土木環境工学科》
(A) 技術者の責務の自覚
 様々な知識を修得し、技術が社会や自然に及ぼす影響や効果、および技術者の社会に対する責任を理解して、これを説明することができる。
<前年度授業に対する改善要望等への対応>
【アンケート対応】
・「少し授業のスピードがはやく、難しいと感じたのでもう少しゆっくり進めてほしい。」
→特にボリュームの大きい講義(2回目、3回目)の講義量を減らす方向へ。

・「前でやってくれた実験が見にくかったので、動画などがあると分かりやすいと思った。」
→いくつかは、以前オンライン時の動画があるので、それを適宜Moodleへのアップを行う。
<備考>
(未登録)