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授業情報／Course information

科目一覧へ戻る 2020/04/02 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 光・電磁波工学論
科目名（英文）
／Course		 Light and Electromagnetic Waves Theory
時間割コード
／Registration Code		 81A15001
学部（研究科）
／Faculty		 情報系工学研究科 博士後期課程
学科（専攻）
／Department		 システム工学専攻
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○若林　秀昭
オフィスアワー
／Office Hour		 若林　秀昭(月曜4限2508室)
開講年度
／Year of the Course		 2019年度
開講期間
／Term		 前期
対象学生
／Eligible Students		 1年,2年,3年
単位数
／Credits		 2
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2019/03/05
使用言語
／Language of Instruction		 日本語
オムニバス
／Omnibus		 該当なし
授業概略と目的
／Cource Description and Objectives		 周期構造媒質による散乱・回折問題は光・電磁波工学分野において古くて新しい問題である．本講義では，周期構造媒質である回折格子を取り上げ，幾つかの解析手法について講述する．解析手法には欠点と改善方法があることを紹介する．伝搬波，エバネセント波による数式表現や，光波から色を表す方法を講述する．
履修に必要な知識・能力・キーワード
／Prerequisites and Keywords		 電磁波工学，光波工学，線形代数の基礎知識を事前に確認しておくと，授業内容を理解しやすいです．
履修上の注意
／Notes
教科書
／Textbook(s)		 教科書は使用しません．
参考文献等
／References
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 講義中に，次回分の資料を配付するので，資料を事前に読むことを勧めします．復習として，資料の式の誘導を各自，行ってみると良いです．
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License
備考
／Notes
授業計画詳細情報
No. 単元（授業回数）
／Unit (Lesson Number)		 単元タイトルと概要
／Unit Title and Unit Description		 時間外学習
／Preparation and Review		 配付資料
／Handouts
1 1 [内容概説]
授業内容の概要，成績評価方法などを説明する．
2 2 [回折格子理論の基礎]
マクスウェルの方程式と空間高調波について説明する．
3 3 [数学的準備]
フーリエ級数展開，行列固有値について説明する．
4 4 [解析手法の概説(1)]
回折格子の散乱問題における積分法を概説する．
5 5 [解析手法の概説(2)]
回折格子の散乱問題における微分法を概説する．
6 6 [行列固有値法の概説]
微分法の一つである行列固有値法を概説する．
7 7 [解析手法の欠点と改善(1)]
Inverse Rule による数式表現を説明し，TM波解の収束を改善できることを説明する．
8 8 [解析手法の欠点と改善(2)]
散乱因子による数式表現を説明し，固有値縮退問題を解決できることを説明する．
9 9 [プログラム作成]
多層構造の散乱問題について散乱因子を用いたプログラム作成を行い，臨界角入射の場合を計算できることを試す．
10 10 [伝搬波]
回折格子における伝搬波による数式表現について説明する．
11 11 [エバネセント波]
回折格子におけるエバネセント波による数式表現について説明する．
12 12 [表色系]
色を表す表色系について説明する．
13 13 [光波と色]
光学特性からを表色する方法について説明する．
14 14 [プログラム作成]
多層構造の光学特性から色を表記する計算機プログラムを作成し，構造色について視覚的に体感する．
15 15 [内容総括]
授業内容を総括する．
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
No. 到達目標
／Learning Goal		 知識・理解
／Knowledge & Undestanding		 技能・表現
／Skills & Expressions		 思考・判断
／Thoughts & Decisions		 伝達・コミュニケーション
／Communication		 協働
／Cooperative Attitude
1 電磁界解析に必要な数式表現を展開し，導出する能力を習得する． ○ ○ ○
2 解析手法の欠点や改善方法を学び，電磁界解析分野における研究の進め方を習得する． ○ ○ ○
3 電磁界解析の計算機プログラムの作成能力を習得する． ○ ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 レポート
1 電磁界解析に必要な数式表現を展開し，導出する能力を習得する． ○
2 解析手法の欠点や改善方法を学び，電磁界解析分野における研究の進め方を習得する． ○
3 電磁界解析の計算機プログラムの作成能力を習得する． ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 100

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