科目名[英文名]
電磁波工学   [Electromagnetic Wave Engineering]
区分	工学部専門科目	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	2～4	開講時期	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	022472
責任教員 [ローマ字表記]
清水 大雅   [SHIMIZU Hiromasa]
所属	工学部	研究室	清水大雅	メールアドレス

概要

将来、光・電波分野の研究開発に携わりたい人にとって必須となる「電磁波の伝搬」と「導波路中の光の伝搬」について講義する． 光・電波分野を目指す人（光を用いたバイオセンサやガスセンサの研究・開発）以外にも将来の研究開発に役立つように，反射，屈折，偏光の数値計算やデモを行い講義の理解を深め，新材料を含めた最先端のトピックまで講義する．

到達基準

・電磁波の伝搬が理解できる． ・光伝搬の基礎理論が習得できる．

授業内容

第１回：本講義の位置づけや講義の概要などを説明する．また，電磁気学全体を復習し、特に電磁波の伝搬を理解するために必要な電界・磁界の境界条件（誘電体，金属と電磁波）とマクスウェル方程式，電磁波と周波数，ポインティングベクトルについて説明する． 第２回：マクスウェル方程式から波動方程式を導出する． 第３回：平面波の伝搬について解説する． 第４-５回：平面波の反射，屈折，偏光について解説する．具体例を挙げ，数値計算を行う． 第６-７回：全反射，ブリュースター角について解説する．具体例を挙げ，数値計算を行う． 第８-１０回：３層スラブ導波路における光の伝搬，モードの概念，分散関係について解説する． 第１１-１２回：光ファイバ中の光の伝搬について解説する． 第１３-１４回：最近の研究トピックスとして金属・誘電体界面の表面プラズモン共鳴について解説する． 第１５回：期末試験

履修条件・関連項目

電磁気学

テキスト・教科書

「基礎 電磁波工学」小塚洋司編 村野公俊著, 数理工学社

参考書

光導波路解析入門　山内潤治監修　藪哲郎著，森北出版社 「電磁気学」宇野亨 白井宏 共著, コロナ社

成績評価の方法

毎回の演習課題と出欠、期末試験の結果を総合的に評価して判定を行う．

教員から一言

マクスウェル方程式から始まる電磁波の理論の美しさを感じてほしい．光導波路等様々な応用に触れることで電磁波・光波の伝搬を理解し，制御・デザインする一端に触れて欲しい．コース配属にとらわれす履修してほしい．

キーワード

電磁波、マクスウェル方程式、平面波、反射、屈折、光導波路、表面プラズモン

オフィスアワー

火曜日16:30〜18:00

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2020/10/09 17:58:05