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講義概要/Course Information
2020/04/28 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
現代レーザー分光学特論
英文授業科目名
/Course title (English)
Advanced Laser Spectroscopy
科目番号
/Code
開講年度
/Academic year
2020年度 開講年次
/Year offered
全学年
開講学期
/Semester(s) offered
前学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course
博士前期課程、博士後期課程
授業の方法
/Teaching method
講義 単位数
/Credits
2
科目区分
/Category
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅱ
開講学科・専攻
/Cluster/Department
基盤理工学専攻
担当教員名
/Lecturer(s)
中川 賢一、森永 実
居室
/Office
西7-705(中川) , 西7-719 (森永)/ W7-705 (Nakagawa), W7-719(Morinaga)
公開E-Mail
/e-mail
nakagawa@ils.uec.ac.jp, morinaga@ils.uec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website
なし /None
更新日
/Last updated
2020/03/27 10:28:44 更新状況
/Update status
公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標
/Topic and goals
主題:レーザー分光の基礎とその応用

内容:
1.ニ準位系と光の相互作用 1回
2.スペクトル線の幅    1回
3.様々なレーザー分光法とその検出感度 1回
4.高分解能レーザー分光法(飽和吸収分光、二光子吸収分光、ラムゼー分光) 2回
5.原子のエネルギー準位とスペクトル(微細構造、超微細構造、ゼーマン効果) 3回
6.原子と光の相互作用(中性原子のレーザー冷却・トラップ) 2回
7.ボース・アインシュタイン凝縮および原子光学 2回
8.レーザー分光の応用(原子時計、光周波数標準、原子干渉計) 2回
9.最近のトピックス(BEC、冷却分子、ナノ光ファイバー原子操作など)1回

全15回
/
Basics of Laser Spectroscopy and its applications

1. Interacion between two-level systems and radiation
2. Widths of spectral lines
3. Various laser spectroscopic methods and detection sensitivities
4. High resolution laser spectroscopy  
5. Energy levels and spectra of atoms
6. Laser cooling and trapping  
7. Bose-Einstain condensation and atom optics
8. Applications of laser spectroscopy  
9. Topics
前もって履修
しておくべき科目
/Prerequisites
特になし
/ None
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目
/Recommended prerequisites and preparation
特になし
/ None
教科書等
/Course textbooks and materials
参考書
「レーザー物理入門」(霜田光一著、岩波書店)
「非線形レーザー分光学」(Levenson、狩野覚 共著、オーム社)
Laser Spectroscopy 2nd enlarged edition (Demtroder著 Springer )
「原子光学」(P.メスター著、盛永篤郎/本多和仁 訳、シュプリンガー東京)
/
Laser Spectroscopy, W. Demtroder, Spinger
Laser Cooling and Trapping, H. J. Metcalf and P. van der Stratsen, Springer
   
授業内容と
その進め方
/Course outline and weekly schedule
先ず最初にレーザー分光の基礎となる光と原子の相互作用の基礎を学んでから、次に各種のレーザー分光法、特に高分解能レーザー分光の原理を理解する。
また原子のエネルギー準位とレーザー光と原子の相互作用の学んでから原子のレーザー冷却および捕捉の原理を理解し、さらにその応用である原子光学およびボース・アインシュタイン凝縮について学ぶ。
最後にレーザー分光およびレーザー冷却の応用として原子時計や光周波数標準および極低温分子などの最近のトピックスを紹介してこれを解説する。

内容:
1.ニ準位系と光の相互作用 1回
2.スペクトル線の幅    1回
3.様々なレーザー分光法とその検出感度 1回
4.高分解能レーザー分光法(飽和吸収分光、二光子吸収分光、ラムゼー分光) 2回
5.原子のエネルギー準位とスペクトル(微細構造、超微細構造、ゼーマン効果) 3回
6.原子と光の相互作用(中性原子のレーザー冷却・トラップ) 2回
7.ボース・アインシュタイン凝縮および原子光学 2回
8.レーザー分光の応用(原子時計、光周波数標準、原子干渉計) 2回
9.最近のトピックス(BEC、冷却分子、ナノ光ファイバー原子操作など)1回

全15回
/
Type II

Contents
1. Interacion between two-level systems and radiation    1 week
2. Widths of spectral lines   1 week
3. Various laser spectroscopic methods and detection sensitivities  1 week
4. High resolution laser spectroscopy (saturation, two-photon, Ramsey)  2 weeks
5. Energy levels and spectra of atoms (fine and hyper fine structures, Zeeman effect) 3 weeks
6. Interaction between atoms and radiation (laser cooling and trapping) 2 weeks
7. Bose-Einstain condensation and atom optics  two weeks
8. Applications of laser spectroscopy (atomic clock, atomic interferometer) 2weeks
9. Topics  1 week

実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
(予習・復習等)
/Preparation and review outside class
講義内容の復習をすることが望ましい。
/
Review the content of the lecture
成績評価方法
および評価基準
(最低達成基準を含む)
/Evaluation and grading
レポートを数回課し、これを基に成績評価を行う。
/
Impose several reports.
Grades are scored based on the reports.
オフィスアワー:
授業相談
/Office hours
講義の最初に曜日時間を連絡する
/
Announce in the first lecture.
学生へのメッセージ
/Message for students
基礎科学から最先端技術に渡る広い範囲に応用されているレーザー分光の基礎をこの講義で学んで欲しいと思います。
/
None
その他
/Others
本講義は、2名の教員(中川、森永)が分担して行う。
/
Lectures will be given by two professors (Nakagawa, Morinaga).

キーワード
/Keyword(s)
レーザー分光、レーザー冷却、原子時計、原子光学
/
laser spectroscopy, laser cooling, atomic clock, atom optics