到達目標
1)干渉、回折等の光学の基本的な概念を理解する
2)各種測定法の原理とその特徴を理解する
3)レーザーの特性を用いた測定法を通じた計測システムの概念を理解する
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
干渉、回折等の光学の基本的な概念の理解 | 計測の必要性と概略に,レーザーの発振原理とその特性,および,レーザー使用上の留意点,波の表現方法と光の干渉,回折現象について正しく説明することができ,干渉、回折等の光学の基本的な概念を完全に理解している | 計測の必要性と概略に,レーザーの発振原理とその特性,および,レーザー使用上の留意点,波の表現方法と光の干渉,回折現象について説明することができ,干渉、回折等の光学の基本的な概念を理解している | 計測の必要性と概略に,レーザーの発振原理とその特性,および,レーザー使用上の留意点,波の表現方法と光の干渉,回折現象について説明することができず,干渉、回折等の光学の基本的な概念も理解していない |
各種測定法の原理とその特徴の理解 | 基本的な各種干渉計を用いた長さの測定,位相変調干渉法,FFT法による高精度な長さの測定,FM干渉法,光へテロダイン干渉法による高精度な長さの測定,基本的な干渉計による表面形状の測定,縞走査干渉法による表面形状の高精度測定,ホログラフィ干渉法の原理,スペックル干渉法の原理,レーザー・ドップラ速度計による速度の測定について正しく説明することができ,各種測定法の原理とその特徴を完全に理解している | 基本的な各種干渉計を用いた長さの測定,位相変調干渉法,FFT法による高精度な長さの測定,FM干渉法,光へテロダイン干渉法による高精度な長さの測定,基本的な干渉計による表面形状の測定,縞走査干渉法による表面形状の高精度測定,ホログラフィ干渉法の原理,スペックル干渉法の原理,レーザー・ドップラ速度計による速度の測定について説明することができ,各種測定法の原理とその特徴を理解している | 基本的な各種干渉計を用いた長さの測定,位相変調干渉法,FFT法による高精度な長さの測定,FM干渉法,光へテロダイン干渉法による高精度な長さの測定,基本的な干渉計による表面形状の測定,縞走査干渉法による表面形状の高精度測定,ホログラフィ干渉法の原理,スペックル干渉法の原理,レーザー・ドップラ速度計による速度の測定について説明できず,各種測定法の原理とその特徴も理解していない |
レーザーの特性を用いた測定法を通じた計測システムの概念の理解 | レーザーを用いた光計測の実際の応用例についての報告と討議を活発に行うことができ,レーザーの特性を用いた測定法を通じた計測システムの概念を完全に理解している
| レーザーを用いた光計測の実際の応用例についての報告と討議を行うことができ,レーザーの特性を用いた測定法を通じた計測システムの概念を理解している | レーザーを用いた光計測の実際の応用例についての報告と討議を行うことができず,レーザーの特性を用いた測定法を通じた計測システムの概念を理解していない |
学科の到達目標項目との関係
JABEE基準 (d-2a)
説明
閉じる
JABEE基準 (d-2b)
説明
閉じる
システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 D-1
説明
閉じる
教育方法等
概要:
光学およびレーザーの基礎を学習し,レーザーの特性を用いた長さ,形状,変位,速度等の測定法を理解する.さらに,各種測定方法について理解し,計測工学の基本的な概念である計測システムとしての構成とその特性,信号処理の方法,誤差と精度等の理解を深める.
授業の進め方・方法:
講義を行うとともに,各自レーザーを用いた各種測定法について調査した内容の発表,説明をする機会を適宜設ける.積極的に文献調査等を行い,発表をするとともに,討議,質問を行うこと.
注意点:
光学についての簡単な復習は行うが,習得している波動の性質と光の干渉,回折等に関する基本的な事項については各自復習しておくこと.
事前学習:受講前に次の授業内容・方法に記載された内容について調べておくこと
事後展開学習:授業内容に関連する課題に取り組み,次の授業時に提出すること
学修単位の履修上の注意
成績評価における課題により,自学自習の取り組みを評価する
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
計測の基礎 |
計測の必要性と概略について理解できる
|
2週 |
レーザーの基礎 |
光計測の光源としてのガスレーザー,半導体レーザーの発振原理とその特性,および,レーザー使用上の留意点について理解することができる
|
3週 |
光学の基礎 |
光計測に必要となる光波の表現方法と光の干渉,回折現象について理解することができる
|
4週 |
長さの計測(1) |
基本的な各種干渉計を用いた長さの測定について理解することができる
|
5週 |
長さの測定(2) |
位相変調干渉法,FFT法による高精度な長さの測定について理解することができる
|
6週 |
長さの測定(3) |
FM干渉法,光へテロダイン干渉法による高精度な長さの測定について理解することができる
|
7週 |
表面形状の測定(1) |
基本的な干渉計による表面形状の測定について理解することができる
|
8週 |
表面形状の測定(2) |
縞走査干渉法による表面形状の高精度測定について理解することができる
|
2ndQ |
9週 |
ホログラフィ |
ホログラフィとホログラフィ干渉法の原理について理解することができる
|
10週 |
変位、変形の測定(1) |
ホログラフィ干渉法の2重露光法による変位,変形等の測定について理解することができる
|
11週 |
変位、変形の測定(2) |
スペックル干渉法の原理とスペックル干渉法による変位,変形等の測定について理解することができる
|
12週 |
振動の測定 |
ホログラフィ干渉法(時間平均法)および光へテロダイン法による振動の測定について理解することができる
|
13週 |
速度の測定 |
レーザー・ドップラ速度計による速度の測定について理解することができる
|
14週 |
レーザー計測の応用例(1) |
レーザーを用いた光計測の実際の応用例についての報告と討議を行うことができる
|
15週 |
レーザー計測の応用例(2) |
レーザーを用いた光計測の実際の応用例についての報告と討議を行うことができる
|
16週 |
|
|
モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| 発表 | 討議 | 課題 | | | | 合計 |
総合評価割合 | 40 | 20 | 40 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 20 | 10 | 20 | 0 | 0 | 0 | 50 |
専門的能力 | 20 | 10 | 20 | 0 | 0 | 0 | 50 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |