到達目標
１．計測工学の基本となるSI単位系について理解できる
２．光応用計測の基本となる波動，反射と屈折，干渉について理解できる
３．光応用計測の基本となるフレネル回折，フラウンホーファー回折，ブラッグ回折，偏光について理解できる
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 |
| SI単位系に関する理解 | SI単位系に関して完全に理解している． | SI単位系に関して理解している． | SI単位系に関して理解していない． |
| 波動，反射と屈折，干渉に関する理解 | 光の電磁波としての振る舞い，光が媒質に入射した際の反射と屈折，振動数が同じ，または，異なる２つの波の重ね合わせ，２つのピンホールによる干渉，ニュートンリング，薄膜による干渉，レイリー干渉計，マイケルソン干渉計，光の可干渉性について正しく説明でき，波動，反射と屈折，干渉に関して完全に理解している． | 光の電磁波としての振る舞い，光が媒質に入射した際の反射と屈折，振動数が同じ，または，異なる２つの波の重ね合わせ，２つのピンホールによる干渉，ニュートンリング，薄膜による干渉，レイリー干渉計，マイケルソン干渉計，光の可干渉性について説明でき，波動，反射と屈折，干渉に関して理解している． | 光の電磁波としての振る舞い，光が媒質に入射した際の反射と屈折，振動数が同じ，または，異なる２つの波の重ね合わせ，２つのピンホールによる干渉，ニュートンリング，薄膜による干渉，レイリー干渉計，マイケルソン干渉計，光の可干渉性について説明できず，波動，反射と屈折，干渉に関しても理解していない． |
| フレネル回折，フラウンホーファー回折，ブラッグ回折，偏光に関する理解 | ホイヘンス・フレネルの原理，球面波の伝搬とフレネル帯，キルヒホッフの公式， スリットによる光の回折，ブラッグ回折，偏光について正しく説明でき，フレネル回折，フラウンホーファー回折，ブラッグ回折，偏光について完全に理解している． | ホイヘンス・フレネルの原理，球面波の伝搬とフレネル帯，キルヒホッフの公式， スリットによる光の回折，ブラッグ回折，偏光について説明でき，フレネル回折，フラウンホーファー回折，ブラッグ回折，偏光について理解している． | ホイヘンス・フレネルの原理，球面波の伝搬とフレネル帯，キルヒホッフの公式， スリットによる光の回折，ブラッグ回折，偏光について説明できず，フレネル回折，フラウンホーファー回折，ブラッグ回折，偏光についても理解していない． |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程（本科１〜５年）学習教育目標 （２）
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JABEE基準 (d-2a)
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JABEE基準 (d-2b)
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 D-1
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教育方法等
概要:
本講義では，計測工学の基本となるSI単位系，および，光応用計測の基本となる幾何光学，干渉，回折，偏光等についての演習を行う．
授業の進め方・方法:
座学による演習が中心である．また，適宜，講義項目に関する小テストを実施し，各自の理解度を確認する．また，1回の定期試験返却時に解説を行い，理解が不十分な点を解消する．積極的な授業参加や成績不振者の学力補充レポートの提出があった場合は加点評価とし，課題レポートの未提出・提出遅れ，講義中の他の学生への迷惑行為（私語など）が認められた場合は減点評価とする．
注意点:
関連科目
電磁気学Ⅰ・Ⅱ
学習指針
各自の経験や身近な体験をもとに，光に関する現象を理解しようとする工夫が重要となる．
自己学習
講義内容の深い理解，到達目標の早期達成のために，講義時間以外の予習・復習に努めること．
事前学習：
受講前にシラバスを読み，授業範囲について書籍、インターネットなどで調べておくこと
事後展開学習：
授業に関連する課題として設定するので，自分で解き，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「各種課題・講義ノート作成」により，自学自習の取組みを評価する．
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス
光の基礎（１） |
計測分野のひとつとしての光応用計測を認識する．
電磁波として光を捉えることができる．
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| 2週 |
光の基礎（２） |
光の物理的現象，応用分野を説明することができる．
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| 3週 |
光波の性質（１） |
光波の性質（粒子性と波動性）の基本的な特性を理解できる．
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| 4週 |
光波の性質（２）１） |
光波を複素振幅表示し，重ね合わせをベクトルとして説明できる．
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| 5週 |
幾何光学の基礎（１） |
反射・屈折の法則をフェルマの原理を用いて説明できる．
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| 6週 |
幾何光学の基礎（２） |
レンズの諸性質と結像系について説明できる．
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| 7週 |
中間試験 |
授業内容を理解し，試験問題に対して正しく理解できる．
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| 8週 |
時間関数と空間関数 |
時間関数と空間関数について，両者を比較しながら説明できる．
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| 4thQ |
| 9週 |
光波の重ね合わせ |
光波を複素振幅表示し，重ね合わせを行うことができる．
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| 10週 |
光波の干渉（１） |
光波の干渉現象について説明できる．
球面波と平面波の干渉について説明できる．
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| 11週 |
光波の干渉（２） |
各種干渉計の原理について説明できる．
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| 12週 |
光波の干渉（３） |
干渉計を用いた変位測定法について説明できる．
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| 13週 |
光波の回折（１） |
光波の回折現象について説明できる．
回折積分を用いて回折を説明できる．
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| 14週 |
光波の回折（２） |
フラウンホーファ回折について説明できる．
フレネル回折について説明できる．
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| 15週 |
光波の回折（３） |
各種開口におけるフラウンホーファ回折像を説明できる．
レイリーの分解能を説明できる．
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| 16週 |
期末試験 |
授業内容を理解し，試験問題に対して正しく理解できる
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 計測制御 | 計測の定義と種類を説明できる。 | 4 | 後1 |
| 測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。 | 4 | 後1 |
| 国際単位系の構成を理解し、SI単位およびSI接頭語を説明できる。 | 4 | 後1 |
| 代表的な物理量の計測方法と計測機器を説明できる。 | 4 | 後1 |
評価割合
| 試験 | 小テスト・課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |