授業のねらい |
電磁波の一種である太陽光やレーザー光などの性質を幾何学的に光線と考えて説明できることと,波動として説明できることを習得する. |
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授業の目標 |
光を光線と考えてフェルマーの原理を基礎として,幾何光学を理解する.光波動の従う微分方程式と数学的表現を学び,重ねあわせと干渉・回折,偏りなどを理解する.時間に余裕があれば、Maxwell方程式の導出、およびその性質についても述べる。 |
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授業計画 |
第1-2週 光線の概念,光線の直進性,フェルマーの原理と反射・屈折 第3-4週 像の形成の幾何光学による説明 第5-6週 波動方程式と解,平面波と球面波 第7-8週 単色光の表現,単色光の強度・パワー 第9-11週 縦波と横波、光波の表現、ホイヘンスの原理 第12-13週 光の干渉、光の回折,光の位相速度と群速度 第14-15週 光波の偏り(偏光)、偏光の合成
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教科書及び教材 |
講義に必要なプリント配布 教科書・参考書 小出昭一郎「物理学」4章 裳華房
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参考書 |
小出昭一郎「物理学」4章 裳華房 光学のすすめ編集委員会「光学のすすめ」オプトロニクス社- なお、Maxwell方程式の導出、電磁波の反射・屈折については、例えば、砂川重信「理論電磁気学」(紀伊国屋書店)を見てください。
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成績評価方法 |
原則として定期試験のみで評価し,60点以上を合格とする. 再試験は予定していない。
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履修条件等 |
振動・波動を復習しておくことが望ましい. 電磁気学を復習しておくことが望ましい.
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教員からのメッセージ |
学ぶとは一歩一歩理解することです。それにより全体が見渡す事が可能になります。自ら考える習慣を身につけてください。 |
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その他 |
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