【 2024 年度 授業概要】

科　　　目			応用光学 ( Applied Optics )
担当教員			熊野 智之 准教授
対象学年等			機械工学科・5年E組・前期・必修・1単位【講義】 ( 学修単位I )
学習・教育 目標			A2(100%)
授業の概要 と方針			ふく射の概念を通して，電磁波である光をエネルギーとして利用する場合に必要な知識を修得する．また，光に関する諸現象を実際の光学機器と関連付けて理解し，物質の光学特性および最新の光制御技術，簡単な光学系の設計方法について学習する．
到 達 目 標		1	【A2】 ふく射伝熱の基礎が理解できる．
		2	【A2】 光学の基礎が理解できる．
		3	【A2】 様々な光学機器の原理と特徴が理解できる．
		4	【A2】 物質の光学特性や光学素子の性質が理解できる．
		5	【A2】 簡単な光学系の設計ができる．
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評 価 方 法 と 基 準	到 達 目 標 毎	1	ふく射伝熱の概要を理解し，簡単な伝熱計算ができるか中間試験と提出物で評価する．
		2	波動光学や幾何光学の基礎を理解できているか中間試験と提出物で評価する．
		3	レーザー装置や半導体を利用した各種光学機器について，原理と特徴を理解できているか中間試験と提出物で評価する．
		4	光学素子としても用いられる材料の特性と光学素子の作用について理解できているか提出物と演習で評価する．
		5	表計算ソフトを用いて簡単な光学系の設計ができるか提出物と演習で評価する．
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	総 合 評 価		成績は，試験50%　レポート30%　演習20%　として評価する．試験成績は，中間試験の点数とする．100点満点で60点以上を合格とする．
テキスト			「物理学基礎」：原康夫著（学術図書出版）
参考書			「JSMEテキストシリーズ　伝熱工学」：日本機械学会（丸善）
関連科目			物理，応用物理I，応用物理II
履修上の 注意事項

【授業計画（ 応用光学 ）】

週	上段：テーマ／下段：内容（目標、準備など）
1	熱と光
	熱力学と伝熱工学の違いについて説明する．
2	ふく射伝熱（1）
	伝熱3形態について説明し，ふく射伝熱に関する基礎事項について述べる．
3	ふく射伝熱（2）
	灰色体間のふく射伝熱や地球温暖化のメカニズムについて説明する．
4	光学の基礎
	波動光学と幾何光学の違いについて述べ，フェルマーの原理について説明する．
5	光と半導体
	電子と光の相互作用について説明し，太陽光発電やLEDの原理について説明する．
6	特殊な光
	レーザーや近接場光などについて説明し，応用について学習する．
7	演習
	これまで学習した内容を復習し，課題に取り組む．
8	中間試験
	中間試験までの授業の内容について出題する．
9	光学素子と応用（1）
	レンズ，ミラーの性質を解説し，光学顕微鏡の原理と分解能の限界について学習する．
10	光学素子と応用（2）
	複屈折や全反射，干渉について説明し，光ファイバーや光学薄膜等の応用例を紹介する．
11	光学素子と応用（3）
	回折や偏光について説明し，分光器等その応用例を紹介する．
12	光学系の設計（1）
	表計算ソフトを用いて光学系を設計する方法について学習する．
13	光学系の設計（2）
	表計算ソフトを用いて光学系を設計する方法について学習する．
14	光学系の設計（3）
	表計算ソフトを用いて光学系を設計する方法について学習する．
15	総合演習
	これまで学習した内容を復習し，課題に取り組む．
備 考	前期中間試験を実施する． 状況に応じて，再試験を実施する場合がある．