授業の目標と概要 |
光は電磁波であり、電場と磁場の変化が互いに関係し合いながら横波として空間を伝わっていく。本授業では、屈
折や反射など光に関する物理的な現象を光の波動性の観点で解説する。現代の情報化社会において、光は大変重要
な技術であり、伝送や記憶、表示など様々な情報処理システムに使われ、本授業では、光技術に関する基本的な知
識を身につけることを目的とする。
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履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
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本科目に必要な知識は微分、ベクトル、三角関数である。これまで2 年生まで勉強したこれらの数学知識は身につ
けておく必要があるので、必要に応じてこれまでの教科書を参考したり、復習したりすることが大切である。理解
を深めるため、合計約9回の演習レポートを宿題として与えられる。
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到達目標 |
1)屈折や反射など光の物理的な現象に関する基本的な原理ついて理解できる。
2)光に関する公式を理解でき、基礎的な問題を計算でき、グラフを書ける。
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成績評価方法 |
最終成績=定期試験100 点±レポート10 点
1)定期試験60 点未満ではレポートを最終成績に加減算せず不合格点とする。
2)定期試験60 点以上ではレポートによる加減算は60 点以上100 点以下とする。
3)レポート100 点の場合、最終成績+10 点で加点し、0 点の場合、-10 点で減点する。
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テキスト・参考書 |
教科書: 例題で学ぶ光学入門、谷田貝豊彦著、森北出版
参考書:光と電波、好村滋洋著、培風館
参考書:光・電磁波工学、鹿子嶋憲一著、コロナ社
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メッセージ |
1)ノートを必ず取ること。
2)演習レポートの課題は必ず理解し、日限までに提出すること。
3)教科書・ノート・課題を必ず勉強すること
4)勉強をしても不明点は教員室まで聞きに来ること。
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授業の内容 |
授業項目 | 授業項目ごとの達成目標 |
1)ガイダンス、シラバス説明、幾何光学による反射と屈折の基礎的な原理(2回)
2)フェルマーの原理による光の直進、反射と屈折(2回)
3)レンズの原理(3回)
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1)幾何光学による反射と屈折の基礎的な原理と式を理解し、式を使った計算ができる。
2)フェルマーの原理による光の直進、反射と屈折現象を理解できる。
3)幾何光学により、レンズの焦点公式を理解し、計算できる。
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前期中間試験 |
実施する
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4)光波の表し方(5回)
5)電磁波の伝搬、横波としての光波(2回)
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4)光波の表し方、波長、速度、周期、周波数、波数を理解でき、グラフを書ける。
5)横波として伝搬される電磁波の伝搬の図式を理解できる。
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前期期末試験 |
実施する
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6)光波のエネルギー(2回)
7)光波の反射、屈折、透過、偏光(5回)
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6)光波の振幅とエネルギーとの関係式を理解できる。
7)波として、光の反射、屈折、透過と偏光原理を理解できる。
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後期中間試験 |
実施する
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8)光波の干渉(3回)
9)光の回折原理(4回)
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8)光波の干渉の原理を理解できる。
9)ホイヘンスの原理により光の回折原理を理解できる。
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後期期末試験 |
実施する
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