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
教育方法等
概要:
この科目は他機関で電気回路、電子回路によるレーザー光源制御や国家標準である原子周波数標準器（原子時計）の開発、維持・管理、国際比較等の実務を担当していた教員が、その経験を活かし、量子力学の基本的考え方、原子・分子・イオンなどの物質とレーザー光・電磁波とのコヒーレントな相互作用、光の吸収と放出、最新の超精密周波数分光手法等について講義形式で授業を行うものである。
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。
本科目の区分
授業の属性・履修上の区分
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 |
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 |
水素原子の波動関数 |
1
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| 4週 |
光の伝播、光の吸収と放出1 |
1
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| 5週 |
光の伝播、光の吸収と放出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 |
コヒーレントな相互作用１ |
2
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| 2ndQ |
| 9週 |
コヒーレントな相互作用２ |
2
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| 10週 |
いろいろな分光法 |
2
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| 11週 |
レーザーの周波数安定化 |
2,3
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| 12週 |
周波数計測法 |
3
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| 13週 |
レーザー冷却、ドップラー冷却 |
3
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| 14週 |
量子エレクトロニクスの応用 |
3
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
期末試験の振り返り |
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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 | 小テスト | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 10 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 10 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |