科目分野	理工学部
選必区分	必修
担当教員 ［ローマ字表記］	岸川　博紀　[KISHIKAWA HIROKI]
授業形態	講義

授業の目的

光が電磁波であることを理解し、そのイメージを持てるようにし、光の波動性に起因する現象について理解する。

授業概要

電磁波理論の基礎であるマクスウェル方程式から、電磁場の境界条件やエネルギー、等方性均一媒質中の光波の振る舞い、回折現象、異方性媒質中の光波の振る舞いに関して解説する。

到達目標

電磁波理論の基礎であるマクスウェル方程式の意味を説明できる。
電磁場の境界条件やエネルギーを導出できる。
等方性・異方性媒質中の光波の振る舞いについて説明できる。
光波の回折現象について説明できる。

授業計画

１．はじめに，マクスウェルの方程式と数学： マクスウェル方程式
２．マクスウェルの方程式と数学： 電磁場の境界条件
３．マクスウェルの方程式と数学： 電磁場のエネルギーとポインティングベクトル
４．平面波 -- 等方性均一媒質中の光波(その1)： 波動方程式，TEM波
５．平面波 -- 等方性均一媒質中の光波(その1)： 反射と屈折，フレネルの公式
６．平面波 -- 等方性均一媒質中の光波(その1)： 全反射，エバネッセント波，グースヘンシェンシフト
７．平面波 -- 等方性均一媒質中の光波(その1)： 偏光
８．試験1の実施と解説
９．回折する光波 -- 等方性均一媒質中の光波(その2)： グリーンの定理と回折積分
１０．回折する光波 -- 等方性均一媒質中の光波(その2)： キルヒホッフ近似
１１．回折する光波 -- 等方性均一媒質中の光波(その2)： フラウンホーファー回折，フレネル回折
１２．回折する光波 -- 等方性均一媒質中の光波(その2)： 単スリット、複スリット，回折と干渉
１３．回折する光波 -- 等方性均一媒質中の光波(その2)：フーリエ光学
１４．結晶内の光波 -- 異媒質中の光波： 異方性媒質における誘電率テンソル，法線方程式
１５．結晶内の光波 -- 異媒質中の光波： 結晶学，複屈折，偏光素子
１６．試験2の実施と解説
※第８回と１６回の解説は，口頭にて行う。

教科書

，2004

キーワード

マクスウェル方程式、フレネルの公式、全反射、偏光、回折積分、フランホーファー回折、法線方程式、屈折率楕円体、複屈折