太陽電池、ディスプレー、光導波路、などを扱う光・電子デバイス工学、光物性や光機能性の分野では光学の基礎の知識が必要です。本講義は具体的に、Maxwell方程式から始め、波動方程式及び光の基本的性質を学び、光の屈折及び反射を取り上げます。屈折率を定義し、Lorentz振動子モデルを紹介します。そして、偏光状態、偏光子、波長板などを説明します。全トピックスを通して最新の光学分野の発展を紹介します。本講義は英語で行ないますが、各スライドの重要なポイントは日本語でも説明します。英語と日本語の割合は大体6:4になっています。
英語での学習によって、専門用語や英語での発表を英語で理解すること学び、これは将来の研究活動にも大いに役立ちます。
本講義を履修することによって、電磁気学の知識を元にし、様々な基礎的なおよび先端的な光学現象を理解することを到達目標とします。さらに、講義中に行われるデモンストレーション実験により、観察力、課題発見力を高め、理論とデモンストレーション実験を比較することで課題解決力を身に付けることを到達目標とします。
光の基本的性質、光の伝搬、屈折率、偏光
✔ 専門力 | ✔ 教養力 | ✔ コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | 展開力(実践力又は解決力) |
毎回の講義の最初の20分間で、前回の講義の内容復習および演習問題の解説をします。講義の内容によって、最初はデモンストレーション実験も紹介し、実験で観察した現象を解析しながら講義を進めます。各回の講義の内容をよく理解し、課題を予習・復習で行って下さい。本講義は英語で行ないますが、各スライドの重要なポイントを日本語でもまとめます。英語と日本語の割合は大体6:4になっています。英語は得意でなくても授業が受けられます。
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | 光の基本的性質, Maxwell方程式,波動方程式,電磁波のスペクトル | 特になし |
第2回 | 光のエネルギー,圧力,光子,屈折率,Lorentz振動子モデル | |
第3回 | 光の伝搬,散乱,反射,屈折, 全反射 | |
第4回 | 偏光,偏光子原理 | |
第5回 | 複屈折,波長板, 光弾性効果 | |
第6回 | Jones行列, 偏光に関する現象 | |
第7回 | 全講義の復習, 問題を解く |
学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する 予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
原著5版 ヘクト 光学 I 基礎と幾何光学(丸善出版)
原著5版 ヘクト 光学 II: 波動光学(丸善出版)
大津元一 「現代光科学」(1)(朝倉書店)
講義のスライドを毎回の講義の後配布する
講義の内容の理解およびその応用を評価する。期末試験(90%),小テスト(10%)で成績を評価する。
特になし
vacha.m.aa[at]m.titech.ac.jp
内線 2425
主に英語での授業ですが、各スライドの重要なポイントを日本語でもまとめます。英語/日本語の割合は大体6:4になっていますので、英語は得意でなくても授業が受けられます。