学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate
理学部
時間割コード
Registration Code
0644420
科目区分
Course Category
専門科目
Specialized Courses
科目名 【日本語】
Course Title
物理化学特論
科目名 【英語】
Course Title
Advanced Physical Chemistry
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員 【日本語】
Instructor
加藤 景子 ○
担当教員 【英語】
Instructor
KATO Keiko ○
単位数
Credits
2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period
秋 金曜日 2時限
Fall Fri 2
授業形態
Course style
講義
Lecture
学科・専攻
Department / Program
化学科
必修・選択
Compulsory / Selected
選択


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(光の吸収・反射・透過)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。
非線形光学現象などレーザーを用いた諸技術に言及した後、非線形レーザー分光法について解説を行う。
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 /reflection/transmission) 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 non-linear optical phenomena, you will learn non-linear laser spectroscopy.
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・反射・透過)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。
到達目標 【英語】
Objectives of the Course
The goal of this course is
1. to understand optical phenomena (absorption, reflection, transmission) through classical and quantum treatments of the light-matter interaction.
2. to understand the characteristics of the laser and its principles.
3. to understand non-linear optical phenomena.
授業の内容や構成
Course Content / Plan
(1)マックスウェルの方程式と電磁波
(2)物質の中の光
(3)応答関数と光学定数
(4)境界面における反射と屈折
(5)ローレンツモデル(非金属と金属の光学応答)
(6)半古典的モデル
(7)密度行列と光学ブロッホ方程式
(8)スペクトルの線幅と形(ローレンツ、ガウス、均一・不均一幅)
(9)レーザー発振1(負温度、利得、損失、モード)
(10)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)
(11)非線形光学(2次の非線形現象)
(12)非線形光学(3次の非線形現象)と様々な分光法
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
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)
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点以上を合格とする。
不可(F)と欠席(W)の基準
Criteria for "Fail (F)" & "Absent (W)" grades
学期途中で履修の取りやめを希望する場合は、教員の許可をメールにて取ること。
参考書
Reference Book
江間一弘「光物理学の基礎」(朝倉書店)、服部利明「非線形光学入門」(裳華房)、松岡正浩「量子光学」(裳華房)、櫛田孝司「光物性物理学」(朝倉書店)、霜田光一「レーザー物理入門」(岩波書店)
教科書・テキスト
Textbook
教科書は指定しないが、毎回の授業で講義資料を配布する
課外学習等(授業時間外学習の指示)
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours)
授業後の小レポートの提出および参考書を利用した予習・復習
注意事項
Notice for Students
この科目は学部科目「物理化学特論」と大学院科目「物理化学特論」との合同開講科目です。
学部でこの科目の単位を取得した場合は、大学院で再び履修する事はできません。
他学科聴講の可否
Propriety of Other department student's attendance
他学科聴講の条件
Conditions for Other department student's attendance
特になし
レベル
Level
キーワード
Keyword
履修の際のアドバイス
Advice
授業開講形態等
Lecture format, etc.
対面・遠隔(オンデマンド型)の併用。
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)