授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | これまでに履修した物理化学系授業の応用問題として、レーザ分光学の基礎を学ぶ。
まず、光と物質の相互作用に関し、古典論的・量子論的取扱いを通じて様々な光学現象を（光の吸収・放出・散乱）を理解する。
その後、レーザの特徴ならびに発振の原理について理解する。
超短パルス光の発生法などレーザーを用いた諸技術に言及した後、超高速レーザー分光法や非線形レーザー分光法について解説を行う。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | This course aims to learn the basics of laser spectroscopy as one of the applications in the physical chemistry classes that you have taken so far.
First, descriptions and understandings of optical phenomena (absorption / emission / scattering of light) are given through classical and quantum treatments of the light-matter interaction.
Then, you will learn the characteristics of the laser and its principle.
Given the explanation about laser technology such as the generation method of ultrashort laser pulses, you will learn ultrafast laser spectroscopy and non-linear laser spectroscopy. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 授業終了時に、以下のことができるようになることを目標とする。
１．光と物質の相互作用に関する古典論および量子論的な取り扱いを通じ、
光学現象（光の吸収・放出・散乱）を理解する。
２．レーザーの特徴および発振の機構を理解する。
３．高強度なレーザーを利用した非線形光学現象について理解する。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | This course aims to understand the following things,
1. optical phenomena (absorption, emission, scattering) through classical and quantum mechanics for interactions between light and matter.
2. principles and characteristics of laser.
3. nonlinear optical phenomena under intense laser fields. |
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授業の内容や構成
Course Content / Plan | | （1）古典電磁気学（マックスウェルの方程式と電磁波）
（2）固体（絶縁体、金属）における電磁波の伝播
（3）光と物質の相互作用１（半古典的、時間依存のシュレディンガー方程式）
（4）光と物質の相互作用２（ラビ振動、アインシュタインのA係数、B係数）
（5）スペクトルの線幅と形（ローレンツ、ガウス、均一・不均一幅）
（6）レーザー発振１（負温度、利得、損失、モード）
（7）レーザー発振２（レーザー発振の実際、3準位・4準位系、Qスイッチ、モードロック、パルス圧縮）
（8）物質中の線形光学（線形感受率と飽和効果）
（9）非線形光学
（10）非線形相互作用と分光学
（11）コヒーレント過渡現象
授業の最後に、次の授業で取り上げるキーワードを列挙するので、参考書や専門書を使って予習すること。
また不定期にレポート課題を出すので、参考書や専門書を使って作成し、提出すること。 |
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履修条件
Course Prerequisites | | | 物理化学と量子化学I・IIを履修していることが望ましい |
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関連する科目
Related Courses | | 物理化学基礎、物理化学、量子化学I?II、化学統計力学、物性化学I?II（以上、学部科目）
コア物理化学（大学院科目） |
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成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria | | （評価方法）小レポートと中間試験、期末試験に基づいて評価する。
評価割合は小レポート：中間試験：期末試験＝２：３：５とする。
（評価基準）総点60点以上を合格とします。 |
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教科書・テキスト
Textbook | | | 教科書は指定しない。必要に応じて講義資料を配布する。 |
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参考書
Reference Book | | | 松岡正浩「量子光学」（裳華房）、服部利明「非線形光学入門」（裳華房）、片山幹朗「レーザー化学」（裳華房）、櫛田孝司「光物性物理学」（朝倉書店） |
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課外学習等（授業時間外学習の指示）
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours) | | 次回の授業範囲を予習し、専門用語の意味等を理解しておくこと。
授業終了後は、講義資料の復習および課題を解く。 |
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注意事項
Notice for Students | | | This course will be given by Japanese. |
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他学科聴講の可否
Propriety of Other department student's attendance | | |
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他学科聴講の条件
Conditions of Other department student's attendance | | |
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レベル
Level | | |
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キーワード
Keyword | | | レーザー、分光学、非線形光学現象、超短パルスレーザー |
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履修の際のアドバイス
Advice | | |
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授業開講形態等
Lecture format, etc. | | 対面授業を予定している。
状況次第では、Windows Teamsを利用したオンライン授業へ変更の可能性もある。
履修登録後に授業形態等に変更がある場合には、NUCTの授業サイトまたは授業中に案内する。 |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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