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科目一覧へ戻る | 2022/05/09 現在 |
開講科目名 /Course |
光電子工学/Basic optical-properties of materials | ||||||||||||
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時間割コード /Course Code |
S1406640_S1 | ||||||||||||
開講所属 /Course Offered by |
システム工学部/Faculty of Systems Engineering | ||||||||||||
ターム・学期 /Term・Semester |
2022年度/Academic Year 第3クォーター/3Q | ||||||||||||
曜限 /Day, Period |
月/Mon 2 | ||||||||||||
開講区分 /Semester offered |
第3クォーター/3Q | ||||||||||||
単位数 /Credits |
1.0 | ||||||||||||
学年 /Year |
3,4 | ||||||||||||
主担当教員 /Main Instructor |
秋元 郁子 | ||||||||||||
科目区分 /Course Group |
_ | ||||||||||||
授業形態 /Lecture Form |
講義 | ||||||||||||
教室 /Classroom |
A103(北1号館)/A103(北1号館) | ||||||||||||
開講形態 /Course Format |
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ディプロマポリシー情報 /Diploma Policy |
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教員名 /Instructor |
教員所属名 /Affiliation |
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秋元 郁子 | システム工学部(教員) |
授業の概要・ねらい /Course Aims |
LEDや各種センサーなどのように、光が関わる電子デバイスは身の回りに欠かせない。それは光と物質中の電子との相互作用により発生する機能である。本講義では、力学、電磁気学の知識を基盤として、光と物質中の電子との相互作用の基礎を学び、光・電子デバイスの動作原理を理解する基礎知識を身につける。 |
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到達目標 /Course Objectives |
・電磁波としての光の性質や干渉の現象について正確に理解し答えられる ・光の物質による反射、屈折、回析の現象論的性質について正確に理解し答えられる ・光の物質による反射、屈折、回析現象を、ミクロモデルを用いて正確に理解し答えられる ・物質からの電磁放射について正確に理解し答えられる |
成績評価の方法・基準 /Grading Policies/Criteria |
複数回のレポート課題と単位認定試験から総合的に評価する。 概ね、レポート課題(40%)、試験(60%)の割合で点数化する。 |
教科書 /Textbook |
配付資料を使用して講義を進める。 |
参考書・参考文献 /Reference Book |
培風館『光物性 デバイス工学の基礎』中澤叡一郎・鎌田憲彦、ISBN 978-4563035228, 4,200円 朝倉書店『光物性物理学 (新装版)』櫛田 孝司(著)、ISBN:978-4-254-13101-7 C3042、3,740 円 |
履修上の注意 ・メッセージ /Notice for Students |
専門性の高い内容であるが、身の回りの現象などとも関連づけた講義をするので、意欲的に参加して欲しい。授業中の質問は歓迎する。4Qの「光電子物性学」および「レーザー工学」を合わせて履修することで、材料の光機能および光の応用について学ぶことができる。 |
履修する上で必要な事項 /Prerequisite |
力学、電磁気学で学んだことを発展させる講義なので、物性力学A/B、電磁気学I/IIの単位取得済みであることが望ましい。 |
履修を推奨する関連科目 /Related Courses |
物性力学A, 物性力学B, 電磁気学I, 電磁気学II, 光電子物性学, レーザー工学, 光学 |
授業時間外学修についての指示 /Instructions for studying outside class hours |
本授業の授業計画に沿って、準備学習2時間と復習2時間を行って欲しい。さらに、授業内容に関連する課題に関する調査・考察を含めて、毎回の授業ごとに自主的学修を求める。 |
その他連絡事項 /Other messages |
講義資料はMoodleからダウンロードできるようにする。他人への再配布や転載は不可とする。 2022年度Moodleにおいて、 自己登録でアクセスできる”ME/CHメジャー講義科目紹介(履修登録検討用)“ コース内のME3年生向けコンテンツから、実施方法等がある程度わかるので履修登録前に確認してほしい。 |
授業理解を深める方法 /How to deepen your understanding of classes |
参考書を併用して本講義で扱った内容をさまざまな記述を通して反復して学習することで、理解をより深めることができます。 【「アクティブ・ラーニング」なし】 |
オフィスアワー /Office Hours |
月曜日 12 : 30~13:00(北3号館 B405号室) |
科目ナンバリング /Course Numbering |
S30023J11100B315 |
No. | 回(日時) /Time (date and time) |
主題と位置付け(担当) /Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 /Methods and contents |
備考 /Notes |
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1 | 1 | 電磁気学と光:光の性質 | ・波、平面波、球面波 ・Maxwell方程式と波動方程式 ・光の偏光 |
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2 | 2 | 黒体輻射と光の散乱 | ・黒体輻射:プランクの放射式 ・各種光源とその原理 ・光散乱:弾性散乱と非弾性散乱 |
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3 | 3 | 光の反射と屈折 | ・境界面での電磁波 ・境界条件とスネルの法則 ・s偏光とp偏光 |
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4 | 4 | 物質からの電磁放射 | ・電気双極子と分極 ・電磁波放射のしくみ ・電磁場のエネルギー |
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5 | 5 | 光の回折・干渉 | ・ホイヘンス・フレネルの原理 ・光のコヒーレンス ・薄膜による干渉 ・干渉計と分光器 |
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6 | 6 | 誘電体の光応答:ローレンツモデル | ・ローレンツモデル ・誘電関数と屈折率・消衰係数 ・光吸収と反射 |
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7 | 7 | 金属の光応答:ドルーデモデル | ・ドルーデモデル ・電気伝導率 ・金属の反射スペクトル |
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8 | 8 | まとめと単位認定試験 | ・試験 |