Numbering Code	G-SCI41 57006 LJ60	Year/Term	2022 ・ Second semester
Number of Credits	2	Course Type	Lecture
Target Year	Master's students	Target Student
Language	Japanese	Day/Period
Instructor name	TERAJIMA MASAHIDE (Institute for Liberal Arts and Sciences Professor) KUMAZAKI SHIGEICHI (Graduate School of Science Associate Professor)
Outline and Purpose of the Course	均一系の分子に適用される基礎的な分子分光学的手法の理論と実験を理解したうえで、不均一で微視的構造を備えた生物学的試料や人工微小構造物の研究に利用される顕微分光イメージングや超解像イメージングの理論と実験を理解する。担当教員の専門性から、水分解酸素発生型光合成（生物）に関わる分子分光学的諸研究を中心に紹介しながら、現実の技術的制約と試料毎の性質等も踏まえて、諸手法を比較し真価を問い直す事例毎研究の機会とする。 This course will cover molecular spectroscopy applicable to homogeneous samples and/or inohomegeneous samples including biolobical samples and artificial microstructures. The course emphasizes fundamental understanding of theory, experimental techniques related to optical microscopic spectroimaging and super-resolution optical microscopy. Relatively many topics on oxygen-evolving photosynthesis will be included, while essentials common to the other materials will be focused.
Course Goals	到達目標 様々な分子分光学、顕微分光イメージングの特長を理解し、各自の目的に合わせて実験（装置）の設計が行えるようになる。得られる分子分光学のデータから分子の状態、化学反応、分子分布等について、正しい洞察が行えるようになる。 After the course, students are expected to be familiar with features of various molecular spectroscopy and microscopic imaging. They hopefully become able to design optimal setup for their purposes. It is also expected that they can derive correct and maximum information from molecular spectroscopic and microspectroscopic imaging data.
Schedule and Contents	主に次の内容を授業に取り入れる。これらの項目は分離したものではなく、各回の授業はこれらの項目の複数を取り入れながら、進行していく。項目の数字は授業で取り扱う順序通りではない。履修者の過去の学習歴や理解度に応じて、説明内容を変更、調整することがあり得る。 １）光と分子の相互作用の基礎理論 ２）線形分光法の基礎理論と実験との対応 ３）分子振動分光法の基礎理論と実験との対応 ４）線形分光法を駆使した分子と分子集合体の解析 ５）非線形分光法の基礎理論 ６）非線形分光法を駆使した分子と分子集合体の解析 ７）レーザー発振とレーザー分光学 ８）顕微分光イメージングと超解像光学顕微鏡 ９）水分解酸素発生型光合成（生物）に関わる分子分光学的諸研究例の紹介 The following topics will be covered by the whole lectures. The topics are not separated in the lectures. The progress of the lecture will not follow the order of the topics. The content will be possibly adjusted and/or rearranged depending on the responses of the students. 1) Basic theory on the interaction between light and molecules 2) Basic theory of linear optical spectroscopy and its relation to experiments 3) Basic theory of molecular vibrational spectroscopy and its relation to experiments 4) Most effective applications of linear spectroscopy to molecules and molecular aggregates 5) Basic theory of nonlinear optical spectroscopy 6) Most effective applications of nonlinear spectroscopy to molecules and molecular aggregates 7) Laser oscillation and laser spectroscopy 8) Microscopic spectral imaging and super-resolution microscopy 9) Studies on oxygen-evolving natural photosynthesis by molecular spectroscopy
Course Requirements	修士課程の学生
Study outside of Class (preparation and review)	講義内容について復習し、より理解を深めておく。