理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
APH500X4（応用物理学 / Applied physics 500）原子分子物理特論Atomic, molecular, and optical physics
松尾 由賀利Yukari MATSUO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2023 |
| 授業コードClass code | YC023 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 月4/Mon.4 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory | システム理工学専攻 |
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Outline (in English)
（Course outline）
Atomic and molecular physics on the basis of quantum mechanics. The lectures will cover fundamental and application of spectroscopy, which is effective to study the properties of atoms and molecules. Applications to the other field such as nuclear physics, materials science, and topics of recent research are also discussed.
（Learning Objectives）
The goal of this course is to learn energy levels of atoms and molecules based on quantum mechanics and laser spectroscopic methods for precision measurement of atoms and molecules.
（Learning activities outside of classroom）
Before/after each class meeting, students will be expected to spend four hours to understand the course content.
（Grading Criteria /Policy）
Your overall grade in the class will be decided based on the following
Mid-term and term-end reports: 90%, in class contribution: 10%
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
学部で学んだ量子力学の発展として、物質の基礎である原子、分子の量子力学による取扱いを学習する。原子、分子の性質を調べるための有効な手段である分光学の基礎から応用までを学ぶ。原子核や物質科学など他分野への応用、最近の研究についても学習することで、物質の根源およびそのアプローチについて学ぶ。
到達目標Goal
量子力学を実際の原子、分子の系に適用して得られるエネルギー準位やスペクトルについて学ぶ。このための手段としての分光学、特にレーザー分光学について基礎から応用まで学習する。最近の著しい発展であるレーザー冷却や原子核物理への応用についても学ぶ。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」「DP2」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
授業はパワーポイントを使用した講義形式で行う。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：量子力学と原子模型
量子力学と原子模型について復習する
2[対面/face to face]：原子のエネルギー準位１
水素様原子を量子力学で記述する
3[対面/face to face]：原子のエネルギー準位２
原子の微細構造準位を学ぶ
4[対面/face to face]：原子のエネルギー準位３
原子のエネルギー準位間の遷移強度について学習する
5[対面/face to face]：原子のエネルギー準位４
原子の超微細構造準位を学ぶ
6[対面/face to face]：原子のエネルギー準位５
原子遷移の選択則とスペクトルの強度を学ぶ
7[対面/face to face]：原子のエネルギー準位６
磁場中の原子のエネルギー準位を学ぶ
8[対面/face to face]：分子のエネルギー準位１
2原子分子のエネルギー準位とスペクトルを学ぶ
9[対面/face to face]：分子のエネルギー準位２
多原子分子のエネルギー準位とスペクトルを学ぶ
10[対面/face to face]：レーザー分光１
レーザー分光におけるスペクトル線の幅とその意味を学習する
11[対面/face to face]：レーザー分光２
高分解能レーザー分光について学ぶ
12[対面/face to face]：レーザー分光応用１
レーザーを利用した原子準位の操作法である光ポンピングを学ぶ
13[対面/face to face]：レーザー分光応用２
レーザーを利用した原子の操作法であるレーザー冷却を学ぶ
14[対面/face to face]：最近の話題から
レーザー冷却とボーズ・アインシュタイン凝縮について解説する
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習時間は、各４時間を標準とします。】量子力学の基本的なところを理解しておくことが望ましい
テキスト（教科書）Textbooks
特になし
参考書References
平野功「原子スペクトル入門」（技報堂出版）、ヘルツベルグ「分子スペクトル入門」（培風館）
成績評価の方法と基準Grading criteria
期間内に課す複数回のレポート90%、平常点10%。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特になし