理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
APC500Y1（複合化学 / Applied chemistry 500）環境計測特論Environment Measurement
今村 隆史Takashi IMAMURA
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 | 2022 |
| 授業コードClass code | YD023 |
| 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 | 金5/Fri.5 |
| 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 | 生命機能学専攻 |
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Outline (in English)
This course deals with the principles of optical spectroscopic techniques which are applied to the field measurements and remote sensing of atmospheric environments as well as the laboratory studies of atmospheric species. It also introduces the data analysis techniques in order to extract the information on the spatial and temporal distribution of atmospheric pollutants and trace species from the observed data.
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
環境問題の解決のためには、環境問題を引き起こしているプロセスの科学的な理解と、それに基づいた方策の立案とその実施、ならびに方策の効果の検証が必要である。そのためには、環境の状態を注意深く計測・監視することが必要である。そこで環境計測特論では、大気の環境を主たる計測の対象として、光（電磁波）を利用した計測手法について解説する。具体的には、計測手法の原理や測定方法、計測手法の実環境計測への応用例、取得したデータからいかに環境情報を抽出できるか、について解説する。
到達目標Goal
光（電磁波）を利用した多様な計測手法の原理や特徴と大気環境計測への応用の有用性に関する基礎知識を身につける。
The goals of this course are to learn the principles of spectroscopic techniques and how they are applied to atmospheric environment measurements
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. ）
1）講義資料の配布（プロジェクターの併用）と板書による説明
2）授業で解説した内容について議論を求めることがある
3）授業中に出す課題についてのレポートの提出を求める
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.)
なし / No
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]：光（電磁波）の特性
振動と波、光（電磁波）の特性－波としての光、粒子としての光、エネルギーと波長、偏光
2[対面/face to face]：光と分子の相互作用（１）
波動方程式の復習、原子のエネルギー、原子スペクトル
3[オンライン/online]：光と分子の相互作用（２）
分子のエネルギー、分子スペクトル、選択則
4[対面/face to face]：大気環境の基礎
黒体放射、放射平衡、大気中の物質の分布
5[オンライン/online]：吸収分光法、光学素子・検出器
ランベルト－ベールの法則、吸収分光装置、光学素子、分光素子
6[対面/face to face]：発光分光法
発光検出の原理と手法、発光分光装置
7[対面/face to face]：フーリエ分光法
光の重ね合わせと干渉、フーリエ分光法の原理と応用
8[オンライン/online]：誤差論
測定誤差、誤差分布、最小二乗法
9[オンライン/online]：長光路吸収計測
長光路吸収計測の基礎、実大気での長光路分光計測の応用例
10[未定/undecided]：エアロゾル計測
光散乱、エアロゾル計測
11[オンライン/online]：同位体計測
同位体計測の応用例、同位体情報の活用方法
12[対面/face to face]：レーザー計測法
レーザー光源、レーザー分光法の特徴、レーザー分光法の大気計測への応用
13[オンライン/online]：電波分光法、高度分布情報
電波（マイクロ波・ミリ波）分光の原理と大気計測への応用、大気中の物質の空間分布情報の抽出法
14[対面/face to face]：衛星分光計測、全体のまとめ
衛星搭載センサーを用いた大気計測法とその応用、光（電磁波）を利用した大気環境計測についてのまとめ
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.)
各講義で出される課題をレポートとして提出することが求められます（1時間程度で出来るレベルです）。
テキスト（教科書）Textbooks
教科書は使用しない。
参考書References
1）物理化学の教科書（例：「アトキンス 物理化学（上、下）第10版」P.W.Atkins, J. de Paula（著）中野元祐、上田貴洋、奥村光隆、北河康隆（訳）、東京化学同人）
2）「分光測定の基礎」小尾欣一（著）、講談社サイエンティフィク
3）「電波を用いる分光」住吉吉英、尾関博之、高野秀路（著）、講談社サイエンティフィク
4）「Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere」B. J. Finlayson-Pitts, J. N. Pitts, Jr.（著）、Academic Press
成績評価の方法と基準Grading criteria
授業中の議論、レポートをもとに評価（目安として、40％：60％）
Grading will be decided based on the contribution to the class (40%) and the submitted papers (60%).
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
簡単な実例や演習・模擬実験を加えるなど、大気分光計測の具体的なイメージをつかみやすくする。理解の状況に合わせて講義のスピードを調整する。