光計測工学

科目基礎情報

学校 沼津工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 光計測工学
科目番号 2021-754 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 環境エネルギー工学コース 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 毎回,講義用の資料(PDF)を配布する.
担当教員 大久保 進也

到達目標

1.光の基本的な性質(偏光,干渉,回折など)を説明できる.
2.光を利用した計測方法について説明できる.
3.自身が所属するコースの分野に,光計測がどのように応用されているかを説明できる.(C1-4)

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
光の基本的な性質(偏光,干渉,回折など)を説明し,これらの現象が日常生活のどのような状況で確認することができるのかを例として挙げることができる□光の基本的な性質(偏光,干渉,回折など)を説明し,これらの現象が日常生活のどのような状況で確認することができるのかを例として挙げることができる(課題レポート16点以上に相当)□光の基本的な性質(偏光,干渉,回折など)を説明できる(課題レポート12点~15点に相当)..□光の基本的な性質(偏光,干渉,回折など)を説明できない(課題レポート12点未満に相当).
光を利用した計測方法について説明し,具体的にどのような領域で応用されているのかを説明できる□光を利用した計測方法について説明し,具体的にどのような領域で応用されているのかを説明できる(課題レポート16点以上に相当).□光を利用した計測方法について説明できる(課題レポート12点~15点に相当).□光を利用した計測方法について説明できない(課題レポート12点未満に相当).
自身が所属するコースの分野に,光計測がどのように応用されているかを説明でき,更に,これらの利点や欠点,あるいは問題点や改善点を挙げることができる□自身が所属するコースの分野に,光計測がどのように応用されているかを説明でき,更に,これらの利点や欠点,あるいは問題点や改善点を挙げることができる(定期試験と課題レポートの合計点48点以上に相当).□自身が所属するコースの分野に,光計測がどのように応用されているかを説明できる(定期試験と課題レポートの合計点36点~47点に相当).□自身が所属するコースの分野に,光計測がどのように応用されているかを説明できない(定期試験と課題レポートの合計点36点未満に相当).

学科の到達目標項目との関係

実践指針 (C1) 説明 閉じる
実践指針のレベル (C1-4) 説明 閉じる
【プログラム学習・教育目標 】 C 説明 閉じる

教育方法等

概要:
 我々の身近にある光は、干渉や回折など様々な性質をもっており、このような光の波動性あるいは粒子性を用いることで、未知の物理量を高精度に計測することが可能となる。近年では工業計測以外にも、環境分野や医療分野などにも応用されている。そこで本講義では、最初に光の性質について説明し、次に光源や検出器などの光デバイスを用いた様々な計測方法について理解する。最終的には、このような光を用いた計測システムの応用についての知識を習得することを目的とする。
授業の進め方・方法:
授業は講義を中心に実施する。また、講義内容について計3回レポート課題を課すので、決められた提出期限までに必ず提出すること。
注意点:
1.3回の課題レポートにて評価する。授業目標3(C1-4)が標準基準(6割)以上で、かつ科目全体で60点以上の場合に合格とする。評価基準については、成績評価基準表による。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス 光とは何か,説明できる
2週 光の基本的性質① 波動方程式,偏光について説明できる
3週 光の基本的性質② 反射と屈折について説明でできる
4週 光の基本的性質③ 干渉について説明できる
5週 光の基本的性質④ 回折について説明できる
6週 長さ計測 マイケルソン干渉計について説明できる
7週 分光計測 スペクトルメータについて説明できる
8週 偏光計測① 各種偏光パラメータを用いた偏光解析について説明できる
2ndQ
9週 偏光計測② 複屈折測定,旋光測定について説明できる
10週 偏光計測③ ストークス偏光計,ミューラー偏光計について説明できる
11週 光学顕微鏡 光学顕微鏡,レーザー顕微鏡について説明できる
12週 医療工学への応用 OCT,光トポグラフィ,糖度計について説明できる
13週 材料工学への応用 光学異方性,プローブ顕微鏡について説明できる
14週 環境工学への応用 水質,大気,振動について説明できる
15週 まとめ,演習 最終まとめ
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

試験レポート課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合01000000100
光の基本的な性質(偏光,干渉,回折など)を説明し,これらの現象が日常生活のどのような状況で確認することができるのかを例として挙げることができる020000020
光を利用した計測方法について説明し,具体的にどのような領域で応用されているのかを説明できる020000020
自身が所属するコースの分野に,光計測がどのように応用されているかを説明でき,更に,これらの利点や欠点,あるいは問題点や改善点を挙げることができる060000060