関連書籍

  • 物理学・物理化学のテキスト紹介
  • 専門書紹介
当グループでは、物理学・物理化学に立脚して基礎科学を開拓する研究者を輩出することを大学院教育のモットーに,日々の研究教育活動を行っています。特に,先端的な量子計測やレーザー分子分光計測を駆使したり,開発しながらナノサイエンスを切り拓く研究に憧れ・志がある学生の方々の研究教育に注力しています。そのため、当研究室への進学を検討している学生の人たちには,学部を卒業するまでの間に,例えば下記に紹介しているテキストの内容を一定程度の水準でマスターすることに務めておいてもらいたいと考えています。

量子力学・量子化学

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  • 量子力学 (1)

    (2)

    [川合 光他著, 講談社]

    基礎から本格的な内容まで網羅されていて良書です。

    量子力学 (1)

    (2)

    [小出昭一郎著, 裳華房]

    読みやすく重要な内容が網羅されている教科書です。特に摂動論や多体問題(ハートリー近似等)に関する記述が詳しいです。

    物理化学―分子論的アプローチ (上)

    [D.A. マッカーリ他著, 東京化学同人]

    原子や分子における基礎的な量子力学や分光学の基礎を理解するために効果的な良書です。​

統計力学

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  • 統計力学

    [長岡洋介著, 岩波書店]

    統計物理学について基礎から本格的な内容まで網羅されていて解説が丁寧な良書です。​

    物理化学―分子論的アプローチ〈下〉

    [D.A. マッカーリ他著, 東京化学同人]

    化学的に重要となる原子や分子の統計力学や、反応速度論、平衡論などの概念が特に分かりやすく解説されている良書です。演習問題も豊富です(解答集も市販されているようです)。

    熱物理学

    [チャーレス・キッテル他著, 丸善]

    統計力学の基礎的内容がしっかり書かれていて、様々な物理・化学現象への応用例も豊富な良書です。​演習問題も豊富です(解答集も市販されているようです)。

力学

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  • 解析力学

    [久保謙一著, 裳華房]

    解析力学

    [小出昭一郎著, 岩波書店]

    解析力学

    [大貫義郎著, 岩波書店]

    解析力学の基礎的な数理体系を習得する良書です。​

電磁気学

固体物理学

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  • 固体物理学 改訂新版

    [H.イバッハ他著, 丸善出版]

    固体物理の基礎 (上1)

    (上2)

    (下1)

    (下2)

    [アシュクロフト・マーミン著, 吉岡書店]

    固体の電子やフォノンの緒物性やそれらの光学応答について詳しく解説されている良書です。量子力学の摂動論については、基本的な考え方を事前に習得しておくことが必須となります。

表面界面科学(推奨)

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  • ベーシック 表面化学

    [岩澤康裕他著, 化学同人]

    表面の物理学について、物質内部を主として扱う固体物理学との相違点も含めて基本的な考え方を理解することができる良書。表面の物理や化学を開拓してきた代表的な各種実験手法についても広く解説されています。

    表面科学・触媒科学への展開

    [川合真紀他著, 岩波書店]

    問題と解説で学ぶ表面科学

    [日本表面科学会他編, 共立出版]

光学・非線形光学(推奨)

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  • 光物理学の基礎―物質中の光の振る舞い

    [江馬一弘著, 朝倉書店]

    物質中の光学応答や光の伝播挙動等について日本語で直観的かつ数理的に極めて分かりやすく解説されている入門書です。光は電磁波であり、電磁気学の復習にもなります。入学前に一通り読破しておいて下さい。

    非線形光学入門

    [服部利明著, 裳華房]

    非線形光学効果について、特に光の制御(波長変換)と分光計測において極めて重要となるSHGやOPA、SFG、DFG、THG、CARS等の現象について基礎的な考え方から応用まで簡潔に解説されている良書です。入学前に一通り読破しておいて下さい。

    結晶工学の基礎

    [小川智哉著, 裳華房]

物理数学(推奨)

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  • なっとくする複素関数

    [小野寺嘉孝著, 講談社]

    物理のための数学入門 複素関数論

    [有馬朗人他著, 共立出版]

    統計学入門

    [東京大学教養学部統計学教室編, 朝東京大学出版会]

    理論的な観点から統計学の重要な諸概念について説明し,さらに統計学を実践的に応用できるように配慮されている良書。章末の練習問題を解くことで具体的な理解と実践力が高まる。

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  • フーリエ解析

    [福田礼次郎著, 岩波書店]

    フーリエ解析は分光学・表面科学においても極めて重要な数学的手法であり,本書は豊富な例題をもとにフーリエ級数展開からフーリエ変換への丁寧な説明がなされ,グリーン関数やラプラス変換を用いた微分方程式の解法も分かりやすく解説している.演習問題を解くことで応用力も養われる良書.

    物性物理/物性化学のための群論入門

    [小野寺嘉孝著, 裳華房]

    量子力学や量子化学に基づいて原子や分子・物質を理解する際に摂動論は必須であり,対称性の観点から研究対象の諸性質を整理する際に群論の諸概念が本質的に重要となる.本書は,『対称操作』や『群の表現』の数学的構造を丁寧かつ平易に解説し,摂動論に立脚して原子分子の物理や固体物性,化学結合,分光学を実践的に理解するための筋道を丁寧に示している極めて良い入門書.

    応用群論〔増補版〕: 群表現と物理学

    [犬井鉄郎他著, 裳華房]

    量子力学や量子化学において重要となる群論の数学的構造を本格的に解説している良書.『物性物理/物性化学のための群論入門』において数学的に省略されている『表現や指標の直交性』に関する諸定理の証明などもより厳密に取り扱かわれている.

大学院に進学後の日々の研究活動の中で必要になってくる,より専門的な考え方や技術に関する代表的な書籍を紹介しますね。これらは当グループでの輪読の題材にしていることもあります。

水分子・氷

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  • Ice Physics

    [Peter V. Hobbs著, Oxford Univ Pr on Demand]

    もしも原子がみえたなら

    [板倉聖宣著, 仮説社]

    絵本ではありますが,水分子が水素結合で液体水や氷に凝集している様子や分子スケールでの昇華・脱離現象について直観的に分かりやすく紹介されています.なかなか優れた絵本です(笑).

物理化学・化学物理

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  • 原子分子物理学

    [高柳和夫著他著, 朝倉書店]

    前半は原子の、中盤以降は分子の量子自由度・相互作用に関する本格的な物理が系統的に記述された良書。特に分子の運動自由度(振動・回転・核スピン)についての記述が充実している。 水素分子や水分子の物理学的理解に必須となる「電子と原子核の自由度を取り扱う断熱近似や分子の核スピン異性体(オルト・パラ)」についての基礎理論の記述も秀逸。

    大学院講義物理化学(第2版) I

    II​

    [幸田清一郎他編, 東京化学同人]

    量子化学や反応速度論、量子ダイナミクスについて日本語で基礎から発展的な内容まで網羅された良書。余力があれば入学前に一読しておいて下さい。

    Chemical Dynamics in Condensed Phases: Relaxation, Transfer, And Reactions In Condensed Molecular Systems

    [Abraham Nitzan著, Oxford University Press, Usa]

    液体や固体等の凝縮系の物理・化学現象を数理的に理解するための化学統計力学や量子力学、各種分光学の重要な基礎事項について系統的かつ専門的に記述された良書。特に,相関関数のフーリエ変換でスペクトルが計算されることや,遷移現象,電子移動・輸送等の概念について本質的な理解を得るためには必読の書。

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  • Introduction to Quantum Mechanics

    [David J. Tannor著, University Science Books]

    物質の量子ダイナミクスや各種分光計測法の基礎理論を理解するために必須となる時間発展の量子力学について詳しく記述された良書。日本語に翻訳もされています。特に,時間発展を陽に考える際に重要となる『波束』の概念や量子と古典との対応関係の理解,相関関数のフーリエ変換としてのスペクトルの理解や,時間依存摂動論の枠組みで非線形分光法や各種非線形光学現象を本質的に理解する際には必読の書。

分光学

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  • Concepts and Methods of 2D Infrared Spectroscopy

    [Peter Hamm他著, Cambridge University Press]

    物質における量子ダイナミクスを解明するための強力な手法の一つである二次元分光法について、時間発展の量子力学に基づく基礎的な考え方と実験計測法について解説している良書です。​

    Modern Optical Spectroscopy: With Exercises and Examples from Biophysics and Biochemistry

    [William W. Parson著, Springer]

    吸収分光・ラマン分光・蛍光分光といった線形分光から、CARS・2D分光を含めた非線形分光まで分光学について幅広く基礎から論じられている良書です。

    Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy

    [Shaul Mukamel 著, Oxford University Press]

    時間発展の量子力学に基づいて、時間領域分光法と周波数領域分光法の観点から各種非線形分光法を数理的に体系立てて説明している良書です。

光学・非線形光学

ナノフォトニクス

固体物理学

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  • Solid State Physics, Second Edition

    [Giuseppe Grosso他著, Academic Press]

    固体物理学について、標準的な内容から各種光学応答も含めた発展的な内容まで詳しく取り扱っている良書。特に、物性理論の背景にある数理を極めて丁寧に解説している点が良く、日本語に翻訳もされています。

真空実験技術・真空科学

表面科学実験

分光実験

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  • 実験化学講座〈9〉物質の構造(1)―分光(上)

    [日本化学会編, 丸善]

    可視光や赤外光に加え、紫外光やマイクロ波領域の分光実験について全般的に詳しく記載されている良書です。各種レーザーや分光器、検出器についても詳しく、様々な手法についての知見を広め分光実験の研究者としての基礎力をベースアップさせるために一通り読んでおきたい一冊。

    ラマン分光法

    [浜口 宏夫他著, 講談社]

    上記の実験化学講座の中で、ラマン分光に関することがさらに詳しく取り上げられた一冊。特に1章はラマン分光に関する歴史的な流れが整理されており、3章はラマン分光計測を実際に行ったり、装置を立ち上げる際に必要となる種々の基礎知識が網羅されている良い入門書です。

    分光測定のためのレーザー入門

    [日本分光学会編, 講談社]

    上記の実験化学講座の中で、レーザーに関することがさらに詳しく取り上げられた一冊。レーザー発振の原理や基礎理論も含め、種々のレーザーに関する基礎事項が網羅されている。パルスレーザーを用いた非線形光学による波長変換技術や、フェムト秒領域の高速時間分解計測等についても丁寧に解説されている良い入門書です。

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  • 光学実験の基礎と改良のヒント

    [日本分光学会編, 講談社]

    光学の基礎からレンズ・ミラー等の各種光学部品が取り上げられており、それらの選定の仕方や使い方が丁寧に解説されている良書です。また、検出器や回折格子の解説も含めた分光装置構築の実際の構築例なども記されている。特に、2.2節で取り上げられている『光路調整方法』については必ず把握しておきたい重要な基礎事項です(そういった痒い所まで手が届く良書です)。

    分光装置Q&A

    [日本分光学会編, 講談社]

    データ取り込みやレーザーとの同期実験、時間分解分光等に必要となる、デジタルアナログ(AD)変換器やロックイン検出器・ボックスカー積分器・オシロスコープ等の基本的な機器の特徴や使い方が網羅的に解説されている入門書。信号計測における雑音(ノイズ)発生の原因についても簡潔に紹介されており、低ノイズ測定のために最低限知っておきたい事柄も記載されている。