科目名	幾何光学・波動
単位数	2.0
担当者	医用情報科学専攻　准教授　藤原　久志
履修時期	後期（第３ターム）
履修対象	２年
講義形態	講義
講義の目的	生命科学（医学を含む）の現場ではさまざまな光学技術が活躍し、その代表的な例は光学顕微鏡です。本講義では、光・波動の基礎知識を学び、その後にレンズ・光学系の理解へと進みます。最後に、それらの知識・理解に基づき、情報科学ならびに生命科学における光学技術の応用を概観します。折を見て簡単な実験（例：光ファイバーの原理の実演）を行うことで、講義内容の理解を助けるように配慮する予定です。
到達目標	受講生は、医用情報科学を含めた情報科学・技術分野において、光学を応用できる知識を習得します。【知識１】【知識２】【技能１】【思考力・判断力】
受講要件	特になし
履修取消の可否	可
履修取消不可の理由
事前・事後学修	１：必要に応じて事前・事後学修のための資料を配付します。 ２：板書を中心に進めるので、ノートを基に復習を行ってください。
講義内容	以下の項目について、１５週でオンラインによる授業を行います。学習計画の参考のため、講義の進度の目安も付記しています。詳しい授業実施方法等については、電子メール又は学習管理システム等による連絡で説明いたします。 １：序論：第１週 　　概要、ねらい ２：光の基本的性質：第２、３週 　　光の粒子性と波動性（第２週） 　　偏光（第３週） 　　粒子性、波動性、偏光 ３：材料内部および界面における光の進み方：第４〜６週 　　光線の反射と屈折（第４週） 　　全反射（第５週） 　　P偏光とS偏光（第６週） 　　反射、屈折、スネルの法則、全反射、ブルースター角 ４：波動：第７週 　　波、媒質、干渉、波動の数学的表現 ５：光の干渉と回折：第８週 　　波動性、干渉、回折、位相、分解能 ６：光学材料（ガラスとその他の材料）：第９週 　　分散、アッベ数、光学ガラス ７：結像の基礎：第１０〜１２週 　　光学系の用語と近軸結像（第１０週） 　　光線束の屈折による単一球面での近軸結像：第１面（第１１週） 　　光線束の屈折による単一球面での近軸結像：第２面（第１２週） 　　近軸領域、近軸光線、近軸結像 ８：レンズの基礎：第１３、１４週 　　主要点（第１３週） 　　作図による近軸像点の決定（第１４週） 　　焦点、主点、倍率 ９：光学系の基礎：第１４、１５週 　　レンズの開口数（第１４週） 　　ステッパーの解像度（第１５週） 　　開口数、分解能 １０：情報科学ならびに生命科学における光学技術の応用：第１５週 　　ステッパー、ディジタルカメラ、顕微鏡
期末試験実施の有無	実施しない
評価方法・基準	成績評価は、小テスト（30%）、レポート等（70%）に基づいて行い、上記講義内容に基づく光・レンズ（光学系）・光学顕微鏡の理解度を問います。成績評価の基準は、基礎知識の習得を重視して、秀（100点-90点）、優（89点-80点）、良（79点-70点）、可（69点-60点）、不可（59点以下、欠席含む）を目安に評価します。
教科書等	教科書： 本田捷夫 ，「結像光学の基礎 (電子情報通信レクチャーシリーズ)」 （コロナ社），2008，ISBN 978-4-339-01871-4 参考書： 永田信一，「図解 レンズがわかる本」 （日本実業出版社），2002，ISBN 978-4534034915 川田善正，「はじめての光学 」（講談社），2014，ISBN 978-4061532878
担当者プロフィール	授業内容や宿題などに関する、学生の個別学習相談を随時受け付けています。事前にメールでアポイントメントを取り、オンラインでの相談を行って下さい。 コンピュータ（ハードウェアとソフトウェアの融合）を中核に、学際的に諸問題に取り組む「情報総合理工学」に従事しています。現在は、光学顕微鏡を用いた計測・解析手法の開発を、「情報科学」、「自然科学」、「工学」の融合により行っています。
講義に関連する実務経験
課題や試験に対するフィードバック	小テスト・レポート等に対する評価・指導（総評、個別）は、授業時間内での口頭、電子メールもしくは学習管理システム等による連絡により行います。
アクティブ・ラーニング	振り返り、その他：簡単な実験（体験）、その他：板書（自らの手を動かして重要事項を書き、考えることを促します）
キーワード	光線、スネルの法則、レンズ、近軸光線，、波動、偏光、干渉、回折
備考