分光学Ｉ

Spectroscopy I

専門教育科目／教職課程科目

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理学部

3年

HSSBM3MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2024年度後期

篭島 靖

理学部

日本語

目標9

研究Ⅱ期棟（旧CAST） S212室・随時（事前にメールにて連絡すること）

kagosima＠sci.u-hyogo.ac.jp

2◎／7◎／1〇

ー

1-1◎／1-2〇

目標１:磨き続ける力

【講義目的】
私たちは光に囲まれて生きており、光を応用した技術なしに私たちの生活は成り立たない。本講義では光（電磁波）の数学的な取り扱いの基礎を理解することを目的とし、反射率・透過率の導出や干渉などの基本的な物理現象について講述する。
【到達目標】
光を複素振幅表示された波として表現できるようになること。
電磁波の波動方程式（マクスウェルの方程式）を説明できるようになること。
反射・屈折の法則などの光の基本的な性質を説明できるようになること。

サブタイトル：21世紀は「光の世紀」である。
キーワード：電磁波、マクスウェルの方程式、光波の複素数表示、電気双極子放射、反射・屈折の法則、屈折率と光学的距離、屈折率と分散、フレネルの公式、光の干渉

【講義内容】
分光とはある物理量を周波数、エネルギー、時間などの関数として示すことであるが，主に電磁波の放出あるいは吸収などを測定することを意味することが多い。本講義では，電磁波のうち可視光を対象とし，分光学の基礎となる光の取り扱いについて講述する。
【授業計画】
［1回］
　ガイダンス（本講義の目標や概要を説明する）
［1，2回］
　1．ベクトル解析の復習
［3，4回］
　2．マクスウェルの方程式と電磁波
［5，6回］
　3．光の数学的表現
　 　 波の伝播、光波の複素数表示と強度
［7回］
　 　 光波の重ね合わせ、平面波・球面波・円筒波
［8回］
　 　 電気双極子放射
［9回］
　4．光の基本的な性質
　 　 反射の法則、屈折の法則
［10回］
　 　 屈折率と光学的距離（光路長）
［11回］
　 　 屈折率と分散
［12，13回］
　 　 反射率と透過率（フレネルの公式）
［14回］
　5．光の干渉
　 　 平面波同士の干渉、平面波と球面波の干渉
［15回］
　 　 薄膜の干渉
　まとめ

生成系AIの利用：
この授業においては生成AIの利用を予定していないが、学生が利用する場合には参考文献が実在するかなど事実確認を必ず行うこと。

指定しないが、基本的には「光学入門」（青木貞雄著，共立出版）に沿って進める。

「光学」（村田和美著，サイエンス社）も良い参考書となる。

【予習】テキストの対応部分の事前読み込み（30h）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるためにテキストを読み直し（30h）

採用しない

【成績評価の基準】
光を複素振幅表示された波として表現でき、電磁波の波動方程式（マクスウェルの方程式）を説明でき、反射・屈折の法則・干渉などの光の基本的な性質を説明できる者に単位を授与する。
講義目的・到達目標に記載する能力（知識・技能、思考力、判断力、表現力等）の到達度に基づき、S（90点以上）、A（80点以上)、B（70点以上）、C（60 点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。
【成績評価の方法】
主体的な授業参加度（積極的な質問等）（20%）と定期試験の結果（80%）を併せて総合的に評価する。

定期試験は、全体的な講評や模範解答をユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能を使って示す。

特になし

該当しない

特記事項無し