科目名[英文名]
光工学   [Optical 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	022591
責任教員 [ローマ字表記]
岩見 健太郎   [IWAMI Kentaro]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

クラスコード: sljzka4 光を応用した工学技術は、光ディスクなどの民生機器のみならず、ロボットビジョン用撮像機器、自動運転用LiDAR、PIV法による流体計測など機械システム工学の広範な分野で活用されている。したがって、機械システムエンジニアを目指すには、光学に関する分野を超えた横断的な知識が求められる。 　そこで、この科目では、光に関連する自然現象を学問的に理解し、人工光であるレーザーの原理とその応用及び各種の光学機器の動作原理を理解できる基礎知識の修得を目指す。具体的には、ロボットや各種産業機械における光センサーや光計測システムを理解する上で必要な光・レーザに関連する基礎的知識を教授するとともに、最先端光技術を紹介し、本分野の広がりの理解を試みたい。 なお、この科目はロボティクス・知能機械デザインコース　専門科目に該当する。

到達基準

１）光の性質について理解し、身の回りの光学に関する自然現象や光学機器に興味を持つこと。 ２）光を使った機器の動作原理を理解し、他者に説明できること。 ３）光学技術を使った計測や様々な光応用に興味を持ち、大学院に進学して世界で活躍できる能力を身に付けること 履修案内のカリキュラムマップを参照して下さい。

授業内容

回数 　　題目 内容 第1回 ガイダンスと幾何光学（１） 本講義の学習内容、到達目標、成績評価方法について説明する。幾何光学の基礎としてフェルマーの原理から屈折の法則を導出する。 第2回 幾何光学（２） 反射・屈折のベクトル表記を学ぶ。後半では球面の結像式を導出する。 第3回 幾何光学（３） 薄肉レンズの結像式を学ぶ。 第4回 幾何光学（４） レンズ系の結像について学ぶ。 第5回 幾何光学（５） 望遠鏡・顕微鏡について学ぶ。 第6回 波動光学（１） 波動方程式と波動の表現について学ぶ。 第7回 波動光学（２） 電磁波の基本法則とベクトル波動、電磁波の複素表記について学ぶ。 第8回 波動光学（３） 電磁波のエネルギーと界面の境界条件と屈折について学ぶ。 第9回 波動光学（４） 偏光とStokesの関係式について学ぶ。 第10回 波動光学（５） 干渉について学ぶ。 第11回 波動光学（６） 回折について学ぶ。 第12回 波動光学（７） フーリエ光学について学ぶ。 第13回 電磁光学（１） 偏光とJones行列について学ぶ。 第14回 電磁光学（２） 物質と光の諸性質について学ぶ。 第15回 総合まとめ 最終試験 　（範囲は全範囲）

履修条件・関連項目

機械電子工学１、物理学基礎および電磁気学を履修していることが望ましい。 授業時間 30 時間に加え、テキストや参考書を参照し、毎回提示する宿題を解答することで、本学の標準時間数（60時間）に準ずる予習と復習を行うこと。

テキスト・教科書

教科書：谷田貝豊彦「例題で学ぶ光学入門」森北出版株式会社

参考書

イラストレイテッド光の実験、田所利康（朝倉書店）

成績評価の方法

◎単位認定の方法： 　前提として、出席が70％以下の場合には、成績評価は行わない。毎回の授業中課題の累計正解点を10点、毎回の講義内容の宿題点の累計を60点および最終試験40点の合計100点 90点以上はＳ、80点〜89点はＡ、70点〜79点はＢ、60点〜69点はＣ ◎評価のポイント：波動としての光の性質を数式で説明し、自然現象、光学機器の動作を説明できることがポイントとなる ◎宿題：Google Formにより提供

教員から一言

光および光技術は、我々の生活に当たり前のように使われている。これらを理解することは、機械システムエンジニアとして社会で生きていくために必要となる部分が大きいであろう。

キーワード

波動光学、干渉／回折、偏光、レーザー、光検出器、カメラ、顕微鏡、情報機器、光応用計測

オフィスアワー

メール(k_iwami＠cc.tuat.ac.jp:＠は半角にすること）による質問を受け付けます。

備考１

https://classroom.google.com/u/0/c/NTQ3MzI0NTA2MzY1 クラスコード: sljzka4

備考２

参照ホームページ

https://nmems.lab.tuat.ac.jp/

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2022/09/13 17:32:03