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授業科目名
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担当教員
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光波動工学
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堀 裕和
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| 272003 | 2 | E | 3 | 後期 | 木 | I | ||||||||
| ［概要］ | ||||||||||||||
| レーザーは、今やあらゆる分野に進出し、我々の生活と深く関わっており、レーザーを代表とする光の利用はこれからの科学技術には必要不可欠である。レーザーや光を有効に利用するために,この光波動工学ではレーザー光の基本的性質を学び,レーザー光と物質との相互作用の基礎を分かりやすく考える。さらに授業の後半では実際にレーザーを用いるのに必要な基本的光学知識学び、光学部品による光制御技術について学ぶ。 | ||||||||||||||
| ［具体的な達成目標］ | ||||||||||||||
| （１）電磁相互作用と光の役割について基本的な物理を説明できる。<BR>（２）２準位系と振動電気双極子の関係が説明できる。<BR>（３）場の第二量子化と光量子の生成消滅に関する記述および操作が理解できる．<BR>（４）共振器モードと真空について理解し説明できる。<BR>（５）光源と検出器および環境系を含む光情報通信の基本的仕組みが説明できる。<BR>（６）レーザーの基本原理とコヒーレント状態について簡単な説明ができる。<BR>（７）可干渉性と単色性および指向性について理解し、光の伝搬や変調の仕組みを理解 する素養を備える。 | ||||||||||||||
| ［必要知識・準備］ | ||||||||||||||
| これまでに学習した量子力学と電磁気学を基礎とし、これらを融合した光波動光学を理解する素養を持つことを基本とする。レーザー光は波としての性質と量子としての性質を合わせ持ち､その応用範囲は非常に広い。したがって、電磁気学、物理学、量子力学などの基礎的理解が必要であり、さらに後半の授業のためには電子応用実験、電気回路、電子デバイスなどこれまでに学んだ科目や光学の知識が役に立つ。 | ||||||||||||||
| ［評価方法・評価基準］ | ||||||||||||||
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| ［教科書］ | ||||||||||||||
| (未登録) | ||||||||||||||
| ［参考書］ | ||||||||||||||
| ［講義項目］ | ||||||||||||||
| １．光と電磁相互作用<BR> １−１電磁場と電磁相互作用<BR> １−２量子力学と場の理論<BR> ２．電気双極子相互作用と共鳴現象<BR> ２−１ 量子力学的２準位系と振動電気双極子<BR> ２−２ 光と振動電気双極子の共鳴相互作用<BR> ２−３ 光相互作用系の基本構成と環境系<BR> ２−４ 光源と光検出器および光情報伝達の機構<BR> ３．光の吸収と放出<BR> ３−１電磁場と電磁相互作用<BR> ３−２場の理論の基本的考え方<BR> ３−３共振器モードと光量子の生成消滅<BR> ３−４真空と素励起<BR> ４．光と物質との相互作用<BR> ４−１光相互作用系にかかわる物理<BR> ４−２光源、検出器、環境系<BR> ４−３２準位系の光相互作用<BR> ４−４レーザーの仕組み<BR> ４−５コヒーレント状態と光波の発生<BR> ５．光学と光技術<BR> <BR> | ||||||||||||||
| ［教育方法］ | ||||||||||||||
| 量子力学と電磁気学の基礎に基づいて、現代的な光量子および光波動に関わる物理および光情報通信の基礎となる諸概念とその数学的形式を学習する。板書される式や概念図などをノートすることを通じて、形式や概念に慣れ、現代の最先端光科学技術の基盤となる素養を確実に身につける授業を行う。 | ||||||||||||||
| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||||||||||
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| ［その他］ | ||||||||||||||
| (未登録) | ||||||||||||||