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開講学期 Course Start |
2013年度 後期 |
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授業区分 Regular or Intensive |
週間授業 |
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対象学科 Department |
応用理化学系専攻 |
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対象学年 Year |
1 |
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必修・選択 Mandatory or Elective |
選択 |
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授業方法 Lecture or Seminar |
講義 Lecture |
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授業科目名 Course Title |
応用光学特論 |
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単位数 Number of Credits |
1 |
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担当教員 Lecturer |
宮永滋己 |
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教員室番号 Office |
Y201 |
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連絡先(Tel) Telephone |
0143-46-5530 |
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連絡先(E-mail) |
miyanaga＠mmm.muroran-it.ac.jp |
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オフィスアワー Office Hour |
木曜日 16:00〜18:00 Thursday 16:00-18:00 |
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授業のねらい Learning Objectives |
近年様々な分野で、レーザーを用いた線形・非線形コヒーレント光学を基礎とする光技術・光情報処理技術が利用されており、そのため各種の光デバイスが開発されている。本講義では，それら光デバイスの設計の基礎となる物質中の光伝搬特性について，ベクトル解析に基づくマックスウェル方程式を出発点とする光の電磁波動論の立場から講義する。 Various optical devices have been recently developed by using laser technologies based on linear and nonlinear coherent optics. In this course, a theoretical framework of the electromagnetism starting from the Maxwell equations are reviewed based on vector analyses by introducing electromagnetic potentials and gauge transformation, and fundamental properties of electric dipole radiation are discussed from the viewpoint of the electromagnetic wave theory of light. |
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到達度目標 Outcomes Measured By: |
（1）ベクトル演算の意味を理解し、使うことができる。 （2）マックスウェル方程式の物理的意味を理解する。 （3）電磁ポテンシャルの考え方を理解する。 （4）電気双極子放射の特徴を理解する。 The aims of this course is to understand (1) the meanings of vector analysis; (2) the physical meanings of the Maxwell's equations; (3) the concept of electromagnetic potentials; (4) the characteristics of electric dipole radiation. |
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授業計画 Course Schedule |
総授業時間数（実時間）：12時間（1.5時間/週ｘ8週） （1）ベクトル演算の復習（∇、∇･、∇×の物理的意味） （2）マックスウェル方程式の物理的意味（微分形式と積分形式） （3）電磁ポテンシャルとローレンツゲージ（電荷と電流の影響の分離） （4）電気双極子放射の特性（空はなぜ青い） （5）物質と光の相互作用（感受率の古典論モデル） （6）マックスウェル方程式と物質中の波動方程式 適宜プリントを配布し，演習等を行うので予習，復習をしておくこと。 (1) Review of vector analysis: the meanings of the operators of gradient, divergence and rotation. (2) Physical meanings of the Maxwell's equations: differential and integral forms. (3) Electromagnetic potentials and Lorentz gauge: separation of the influences of charge and current. (4) Characteristics of electric dipole radiation: why is the sky blue. (5) Interaction of light with matter: classical model of susceptibility. (6) The Maxwell's equations and the wave equations in matter. |
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教科書 Required Text |
特に指定しない No textbook. Documents on the subjects of this course will be properly delivered. |
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参考書 Required Materials |
（1）学部で使用した電磁気学の教科書など （2）砂川重信著「理論電磁気学」（紀伊国屋書店） (1) The textbooks used in the undergraduate course. (2) Shigenobu SUNAGAWA: Theoretical electromagnetism, Kinokuniya. |
| 教科書・参考書に関する備考 | |
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成績評価方法 Grading Guidelines |
試験またはレポート等で評価する。60点以上を合格とする。不合格の場合は再履修とする。 The score of each student is evaluated by examination or reports. A grade of more than 60 is accepted for a credit. |
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履修上の注意 Please Note |
以下の項目については、基礎知識を前提として授業を進めるが，適宜復習を行う。 （1）数学（ベクトル解析・微分方程式・複素関数など） （2）電磁気学（電荷、電流、電気双極子、マックスウェル方程式など） Although students are supposed to have basic knowledge about following subjects, review will be properly presented: (1) Mathematics: vector analyses, differential equations, complex functions and so on; (2) Electromagnetism: charges, currents, electric dipoles, the Maxwell's equations and so on. |
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教員メッセージ Message from Lecturer |
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学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy |
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関連科目 Associated Courses |
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備考 Remarks |
この講義は日本語で行う This lecture will be taught in Japanese. |