物理化学特論２

科目名	物理化学特論２
教員名	浅地哲夫
単位数	2	学年	4	開講区分	文理学部
学期	前期	履修区分	選択必修

授業概要	磁気共鳴の原理と応用について基礎から解説する。原子核由来の磁気モーメントの、磁場中での運動や電磁波から受ける力について解説する。その後、核磁気共鳴とはどういうことか、核磁気緩和とは何か、また、そこから物質についてどのようなことがわかるかを解説する。
授業のねらい・到達目標	物性研究の手段としてのＮＭＲという物理現象の本質が理解できるようになる。この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応しています。
授業の方法	必要に応じて量子力学の基礎ならびに基礎的数学についての解説をまじえながら進める｡レポートの提出が必須である。本授業の事前・事後学習は，各２時間の学習を目安とします。

授業計画
1	1 量子力学の初歩的要点 1.1 演算子と期待値　　　事前学習１時間：物理量とは何か　について調べておく　　　　　　　　　　　事後学習１時間：量子力学の復習；講義の内容を整理し要点をまとめる
2	1. 2 角運動量演算子　　　事前学習１時間：古典的物体の回転運動　について調べておく　　　　　　事後学習１時間：角運動量を理解；講義の内容を整理し要点をまとめる
3	1. 3 スピン演算子　　　事前学習１時間：対応原理　について復習しておく　　　　　　　　　　事後学習１時間：交換関係の復習；講義の内容を整理し要点をまとめる
4	2 原子核の磁気的性質 2. 1 原子核の磁気モーメント　　　事前学習１時間：古典的磁石　について調べておく　　　　　　　　　事後学習１時間：磁気回転比の理解；講義の内容を整理し要点をまとめる
5	2. 2 ゼーマンエネルギー準位　　　事前学習１時間：磁石と磁場の相互作用　について調べておく　　　　　　　　事後学習１時間：Curie則を導く；講義の内容を整理し要点をまとめる
6	3 核常磁性 3. 1 磁化の運動　　　事前学習１時間：磁場から磁石が受ける力　について調べておく　　　　　　　事後学習１時間：磁場中の磁化の運動を理解；講義の内容を整理し要点をまとめる
7	3. 2 緩和　　　事前学習１時間：熱平衡分布　について調べておく　　　　　　　　　　　　　事後学習１時間：緩和とは何かを理解する；講義の内容を整理し要点をまとめる
8	3. 3 スピン格子緩和時間と遷移確率　　　事前学習１時間：格子とは何か　について調べておく　　　　　　　　事後学習１時間：遷移確率の理解；講義の内容を整理し要点をまとめる
9	4 自由誘導とスピンエコー 4. 1 Ｔ_１の測定　　　事前学習１時間：電磁波と磁化の相互作用　について調べておく　　　　　　　事後学習１時間：磁化の回復曲線；講義の内容を整理し要点をまとめる
10	4. 2 スピンエコー法によるＴ_２の測定　　　事前学習１時間：電磁波と磁化の相互作用　について調べておく　　　　　　　　　　　　事後学習１時間：エコー信号の理解；講義の内容を整理し要点をまとめる
11	4. 3 フーリエ変換法　　　事前学習１時間：フーリエ展開　について調べておく　　　　　　　　　事後学習１時間：ローレンツ型吸収曲線；講義の内容を整理し要点をまとめる
12	5 緩和機構 5. 1 分子運動の周波数分布　　　　事前学習１時間：分子運動と双極子磁場　について調べておく　　　　　　　　　　　　事後学習１時間：揺らぎの周波数成分；講義の内容を整理し要点をまとめる
13	5.2 スピン格子相互作用 5. 3 双極子双極子緩和　　　事前学習１時間：揺らぎの周波数成分　について調べておく　　　　　　　事後学習１時間：BPPの理論式を調べる；講義の内容を整理し要点をまとめる
14	6．実測結果の具体例　　　事前学習１時間：BPPの理論式　を復習しておく　　　　　　　事後学習１時間：実測値の解析を試みる
15	7．実測結果のシュミレーション　　　事前学習１時間：実測値の解析を試みる　　　　　　　　　　事後学習１時間：パラメータの物理的意味　を考える

その他
教科書	使用せず。
参考書	ファラー・ベッカー共著（赤坂・井元共訳）『パルスおよびフーリエ変換ＮＭＲ－理論および方法への入門』吉岡書店
成績評価の方法及び基準	レポート(50%)、授業内テスト(50%)
オフィスアワー	本館７０６室随時、ただしアポイントメントを取ること。