到達目標
1 光の放出と吸収、レーザーの原理について説明できること
2 二準位原子におけるコヒーレント相互作用について説明できること
3 レーザーを用いた応用技術について説明できること
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | アインシュタインのＡ・Ｂ係数を使って光の吸収放出を説明でき、レーザー発振原理を説明できる | 自然放出・誘導放出現象およびレーザーによる光増幅原理について説明できる | 光の放出と吸収、レーザーの原理について説明できない |
| 評価項目2 | ラビ振動について理解した上で二準位原子のコヒーレント相互作用について説明できる | 二準位原子におけるレーザー光の影響について説明できる | 二準位原子におけるコヒーレント相互作用について説明できない |
| 評価項目3 | 最新の研究動向を理解した上でレーザー応用技術について具体的に説明できる | レーザーを用いた応用技術について説明できる | レーザーを用いた応用技術について説明できない |
学科の到達目標項目との関係
自然科学および複合的な工学の知識 (A)
説明
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教育方法等
概要:
原子、分子、イオンなどの物質と電磁波とのコヒーレントな相互作用を研究し、通信・制御あるいは計測に利用する学問・技術分野である量子エレクトロニクスについて学ぶ。
授業の進め方・方法:
最初に量子論の基礎を学び、その後レーザーの基礎的過程（吸光、自発的放出、誘導放出）、光と物質の相互作用、レーザー分光を用いる種々の精密測定法とその関連分野について学習する。
注意点:
「授業内容」に対応する配布プリントの内容を事前に読んでおくこと。課題として、授業の復習となる演習問題を課すので、しっかり解けるようになっておくこと。本科目の理解には、数学、物理、化学の基礎的な素養を必要とする。内容は電子工学、量子力学と関連している。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
量子エレクトロニクスの基礎１ 量子論概論、シュレーディンガー方程式 |
1
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| 2週 |
量子エレクトロニクスの基礎２ 各種ポテンシャルの波動関数、行列表示 |
1
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| 3週 |
光の伝播 |
1
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| 4週 |
光の放出と吸収１ |
1
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| 5週 |
光の放出と吸収２ |
1
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| 6週 |
レーザーの基礎と原理 |
1
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| 7週 |
レーザーの種類と特性 |
1
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
コヒーレントな相互作用１（二準位原子と光のコヒーレント相互作用） |
2
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| 10週 |
コヒーレントな相互作用２（スペクトル線の幅とその意味） |
2
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| 11週 |
いろいろな分光法（分光の基礎と非線形分光） |
2,3
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| 12週 |
レーザーの周波数安定化 |
3
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| 13週 |
周波数計測法 |
3
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| 14週 |
レーザー冷却、ドップラー冷却 |
3
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| 15週 |
量子エレクトロニクスの応用 原子時計、超精密分光 |
3
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| 16週 |
期末試験 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |