物理化学特論Ⅱ
分子と光の相互作用の基礎論

担 当 者 単 位 数 配当年次 学 期 曜 日 時 限
岩田 耕一 教授 2 D/M 第1学期 2

授業の目的・内容

分子(あるいは物質)と電磁波との相互作用を古典論と量子論の二つの側面から考える.古典論では、平行板コンデンサを出発点として吸収スペクトルの形状やクラマース・クローニッヒ変換を議論する.量子論では、摂動展開で複数の状態を重ね合わせ、この過程を光学遷移に対応させる考え方を理解する.次に、二準位系のリウビル方程式から光学ブロッホ方程式を導出し、その結果をベクトルモデルで記述する方法を取り上げる.最後は再び摂動展開に戻り、非線形光学過程について解説する.

授業計画

平行板コンデンサと誘電率
複素誘電率
Lorentz模型
反射スペクトルとKramers-Kronig変換
赤外線吸収とラマン散乱の古典的描像
時間に依存する摂動
双極子近似と遷移確率
密度行列とリウビル方程式
相互作用表示
10 光学Bloch方程式とベクトルモデル
11 磁気共鳴
12 非線形光学過程
13 非線形分光法の基礎
14 非線形分光法の応用
15 まとめ
式の意味や近似の範囲を確認しながらゆっくりと講義を進める.

成績評価の方法

出席状況とレポートによって成績を評価する.

参考文献

原島鮮初等量子力学第16章、裳華房
霜田光一レーザー物理入門第4,7,8章、岩波書店
ラウドン光の量子論第1,2,4,5章、内田老鶴圃
M.D.レベンソン・S.S.カノー非線形レーザー分光学第2章、オーム社
中山正敏物質の電磁気学第4章、岩波書店