授業科目名(和文) [Course] |
波動工学 |
授業科目名(英文) [Course] |
Wave Engineering |
学部(研究科) [Faculty] |
情報工学部 |
学科(専攻) [Department] |
情報通信工学科 |
担当教員(○:代表教員) [Principle Instructor(○) and Instructors] |
○福嶋 丈浩 自室番号(2310)、電子メール(fuku**c.oka-pu.ac.jp) ※利用の際は,** を @に置き換えてください |
単位数 [Point(Credit)] |
2単位 |
対象学生 [Eligible students] |
3年次生 |
授業概略と目標 [Course description and Objects] |
光学は、物理学の中でも力学と並んで最も古くから発達した学問であり、我々の身近にある光を対象にしている。本講義では、光学の基礎として光の波動的な性質を学ぶ。光波を数学的に表現する方法を身につけた上で、偏光、反射?屈折、干渉、回折などの光波の基本的な性質を学ぶ。また、光の応用技術も紹介する。 |
到達目標 [Learning Goal] |
1. 光波を数学的に表現する方法を理解する。 2. 偏光、反射、屈折、干渉、回折などの光波の基本的な性質を理解する。 3. 光波に関する法則を理解し、実際の問題に応用する力を身につける。 |
履修上の注意 [Notes] |
?高等学校の数学と物理の教科書を復習しておくことが望ましい。 ?毎回、簡単な演習を行う。演習問題は、一つ前の講義範囲から出題するので、復習を十分に行うこと。 |
授業計画とスケジュール [Course schedule] |
1.内容概説(光学とは、光応用技術の紹介) 2.1次元的波動(波動方程式とその一般解) 3.3次元的波動(平面波と球面波) 4.ベクトルの演算(ベクトクの内積、grad、div、rot) 5.マクスウェルの電磁方程式(電磁波の波動方程式、光速度と屈折率) 6.光波の複素振幅表示と光強度(平面波と球面波の表し方、平面波と球面波の光強度) 7.偏光(直線偏光、円偏光、楕円偏光) 8.光の反射と屈折の法則(平面波の反射と屈折) 9.振幅反射率と振幅透過率(フレネルの公式、ストークスの定理) 10.全反射(全反射とは、全反射における振幅反射率、表面波) 11.2光波の干渉1(ヤングの実験、定在波) 12.2光波の干渉2(透明な板による振幅分割干渉、くさび形空気層による干渉) 13.多光波の干渉(多光波の重ね合わせ、多重スリットによる干渉) 14.回折の基礎(ホイヘンスの原理、ホイヘンスの原理に基づいた平面波の反射と屈折の説明) 15.総括 |
成績評価方法と基準 [Grading policy (Evaluation)] |
授業科目の到達目標がどれだけ達成されているかを評価する。 評点の配分は、レポートが30%,期末試験が50%,演習が20%である。 なお、出席率が2/3以上を期末試験の受験資格とする。 |
教科書 [Textbook] |
教科書:「光学」(村田和美著,サイエンス社) 講義資料を毎回配布する。 参考書:「電磁気学演習I」(西原浩,藤岡弘著、朝倉書店) 「基礎電気?電子工学シリーズ 電気磁気学 第2版」(安達三郎,大貫繁雄著、森北出版) 「光入門」(大坪順次著、コロナ社) 「やさしい光技術」(光産業技術振興協会編、オプトロニクス社) |
自主学習ガイド及び キーワード [Self learning] |
授業の前に教科書をよく読んでおく。 演習問題の採点結果を次の週に返却するので、よく見直しを行う。 教科書の章末問題を解いて理解を深める。 |
開講年度 [Year of the course] |
24 |