授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
32770:[2025 秋セメスター]光学Ⅱ (T8) § 32771:幾何光学(X8) 2025 秋セメスター 月4 理工学部 渡邉 歴 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅠ 401号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

光学は、結像機器、光計測、光通信、光情報機器などの分野に応用されている。光学Ⅰで学んだ基礎的事項に基づき、光線としての振る舞いに着目した幾何光学から応用光学について体系的に学習する。本授業を通して、光学素子の特性、光学機器の原理を理解し、光学の応用事例を知ることができる。

受講生の到達目標

・学生はレンズの結像理論を習得する。
・学生は各種の光学素子のはたらき、光学機器の原理を理解する。
・学生は光の伝搬と光の波動性を理解する。
・学生は光学におけるフーリエ変換を理解する。

事前に履修しておくことが望まれる科目

電磁気学、光学I、フーリエ解析、線形代数

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
-

+R授業対象科目。第10回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1

イントロダクション、光学の基礎事項

光波の記述、光線、光路長、フェルマーの原理

2

2
屈折と反射

反射、屈折、スネルの法則、全反射、プリズム

3

3
レンズ

薄肉レンズ、結像、レンズ公式

4

4
厚肉レンズ

厚肉レンズ、主要点

5

5
行列法によるレンズの解析

システム行列

6

6
組み合わせレンズ、反射鏡

組み合わせレンズ、反射鏡

7

7
演習

行列法によるレンズの解析の演習

8

8
収差

単色収差・色収差

9

9
小テストと解説

小テスト①

10

10
光学系の評価に関する諸概念

焦点深度、被写界深度、分解能、光学伝達関数

11

11
フーリエ光学1

2次元フーリエ変換、、レンズを用いた回折、レンズによるフーリエ変換作用

12

12
フーリエ光学2

再回折光学系

13

13
小テストと解説

小テスト②

14

14
結像作用を持つ光学素子、光計測、光学機器


レンズの位相変換作用、フレネルレンズ、光計測、光情報機器、レーザーとその応用
+R授業:マクスウェル方程式、波動方程式、境界条件

授業実施形態

第6回、第14回はオンディマンドで実施
上記以外は対面で実施

授業外学習の指示

受講ごとの復習(講義資料、ノートの読み返し、キーワードのまとめ)。講義で学んだ内容について、講義資料の復習を欠かさず、さらに興味ある事項について参考書を通じて発展的知識を習得することを勧める。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 0

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
100

小テスト、授業中の演習、レポートによって評価する。
小テスト2回:60%、レポート20%、授業の取り組み20%の計100%

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

光学Iを受講していることが望ましい。
フーリエ変換を扱うので、フーリエ解析を十分理解しておくこと。

教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

教科書は指定しないが、主にエッセンシャルテキスト 光学を使用する

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
ヘクト 光学I(基礎と幾何光学) ヘクト(訳) 尾崎義治、朝倉利光 丸善出版 978-4-621-30346-7
ヘクト 光学II(波動光学) ヘクト(訳) 尾崎義治、朝倉利光 丸善出版 978-4-621-30391-7
ヘクト 光学III(現代光学) ヘクト(訳) 尾崎義治、朝倉利光 丸善出版 978-4-621-30400-6
光学 谷田貝豊彦 朝倉書店 978-4-254-13121-5
例題で学ぶ光学入門 谷田貝豊彦 森北出版 978-4-627-15441-4 光学Iの教科書
光とフーリエ変換 谷田貝 豊彦 朝倉書店 978-4-254-13734-7 フーリエ光学で参考にする
エッセンシャルテキスト 光学 左貝潤一 森北出版 978-4-627-77631-9 幾何光学で主に使用する
光学の基礎 左貝潤一 コロナ社 978-4-339-00680-3 幾何光学の主な参考図書

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

インタラクティブシート,manaba+R,学生との直接対話

備考


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URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/