シラバス参照
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| 科目一覧へ戻る | 2024/09/20 現在 |
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開講科目名 ／Course |
光電子物性学／Advanced optical-properties of materials | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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時間割コード ／Course Code |
S1406650_S1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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開講所属 ／Course Offered by |
システム工学部／Faculty of Systems Engineering | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ターム・学期 ／Term・Semester |
2024年度／Academic Year 第4クォーター／4Q | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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曜限 ／Day, Period |
月／Mon 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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開講区分 ／Semester offered |
第4クォーター／4Q | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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単位数 ／Credits |
1.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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学年 ／Year |
3,4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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主担当教員 ／Main Instructor |
秋元 郁子 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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科目区分 ／Course Group |
_ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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授業形態 ／Lecture Form |
講義 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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教室 ／Classroom |
北３号館Ｂ２０２／北３号館Ｂ２０２ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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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） |
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授業の概要・ねらい ／Course Aims |
光電子デバイスの機能は光と物質中の電子との相互作用により発生する。本講義では、古典的な光の理解と量子力学の知識を基盤に、材料中の電子の状態に注目して、光と物質の相互作用である、分子や固体の吸収、反射、発光などの光学的性質やレーザーのしくみについて専門性の高い講義を行なう。 |
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到達目標 ／Course Objectives |
・物質の屈折率を理解し、光学部品を作る材料の特徴や光の偏光を制御する仕組みを説明できる ・物質の光吸収について理解し、吸収係数が導出できる ・物質の光励起と輻射緩和の過程を理解し、レーザー媒質における電子状態を説明できる ・レーザー発振の原理を説明できる ・物質の非線形光学応答を説明できる |
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成績評価の方法・基準 ／Grading Policies/Criteria |
講義に沿って課すレポート課題と単位認定試験により総合的に評価する。概ね、レポート40%、試験60％で点数化する。 |
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教科書 ／Textbook |
配付資料を使用して講義を進める |
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参考書・参考文献 ／Reference Book |
朝倉書店 『光物性物理学』 櫛田孝司 著 培風館『光物性 デバイス工学の基礎』中澤叡一郎・鎌田憲彦 ※授業で直接使用しませんが、授業時間外学修の際に参考になります。 |
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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。 |
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履修する上で必要な事項 ／Prerequisite |
力学、電磁気学、量子力学で学んだことを発展させる講義なので、単位取得済みであることが望ましい。３Qの「光電子工学」を履修することが望ましい。 |
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履修を推奨する関連科目 ／Related Courses |
物性力学A,B, 電磁気学I, II, 量子力学IA, IB, IIA, IIB, 光電子工学, レーザー工学 |
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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、復習として毎回課すレポート問題or小テストに取り組み提出して下さい。参考書などを読み、授業と同じ、あるいは、違うアプローチからの説明に接することにより、学習内容を再確認することを期待する。 |
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その他連絡事項 ／Other messages |
レポート提出などでMoodleを適宜利用する。 |
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授業理解を深める方法 ／How to deepen your understanding of classes |
各自参考書等を読み進め、身の回りの現象やすでに習った材料のことと関連付けながら、複数の領域にまたがる知識を動員して考えるようにすると良い 【「アクティブ・ラーニング」実施要項 ⑨】 |
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オフィスアワー ／Office Hours |
４Q 月曜日 2コマ終わり～昼休憩の時間 |
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科目ナンバリング ／Course Numbering |
S13023J11101C332 |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考（担当） ／Notes |
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| 1 | １ | 光学部品材料 | ・光学部品の応用 ・誘電率の分散曲線 ・正常分散領域の利用 ・光ファイバー |
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| 2 | ２ | 複屈折材料と光の偏光制御 | ・光の偏光 ・偏光光学素子 ・複屈折性結晶 ・液晶ディスプレイの動作原理 |
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| 3 | ３ | 物質の共鳴と光吸収・発光 | ・共鳴：エネルギー吸収と放出 ・電子準位間共鳴（光吸収） ・振動状態間共鳴（赤外吸収） ・発光 ・EinsteinのA係数、B係数 |
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| 4 | ４ | レーザー発振の概要 | ・レーザーの概要 ・レーザー媒質 ・反転分布 ・光共振器 |
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| 5 | ５ | レーザー発振の効率 | ・利得 ・三準位系・四準位系 ・反転分布の効率 ・摂動論（復習） |
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| 6 | ６ | レーザーの応用 | ・定常光とパルス光 ・Qスイッチレーザー ・モードロックレーザー ・半導体レーザー |
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| 7 | ７ | 光学非線形材料と非線形応答 | ・非線形光学応答 ・光の波長変換技術 ・非線形光学材料 ・外場による非線形光学応答 |
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| 8 | ８ | まとめと試験 |