理工学部Faculty of Science and Engineering
ELC300XD（電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 300）物性科学計測Measurements of Physical Properties
本宮 佳典Yoshinori HONGUH
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | H9080 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 木2/Thu.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
創生科学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
Course outline:
This course introduces techniques for measuring the properties of materials in a non-destructive and non-contact optical methods. The course will focus on the principle of measurement based on electromagnetism, and give an overview of the ingenuity and its effects that have been applied to the device according to the purpose of measurement.
Learning Objectives:
At the end of the course, students are expected to understand how the behavior of light changes due to its interaction with matter. The students will also understand the basic concepts and applications of ellipsometry, which is a typical polarization measurement method widely used in various fields of technology.
Learning activities outside of classroom:
Students will be expected to study more than four hours for a class. Make sure to have most of the basic mathematical skills related to trigonometric functions, exponential functions, vectors, complex numbers, calculus, etc. Clearly understand the transformation of equations and derivation of formulas in lecture materials.
Grading Criteria /Policy:
Your overall grade in the class will be decided based on term-end examination(80%) and short reports(20%).
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
光の性質を利用して物質の特性を非破壊非接触で測定する技術を学ぶ。測定の原理を電磁気学に基づいて理解し，測定の対象や目的に応じて装置に施されてきた工夫やその効果を概観する。
到達目標Goal
光の挙動が物質との相互作用によってどのように変化するかを理解する。諸分野で活用の広がるエリプソメトリーを例に，偏光計測に関わる基本概念やその応用を理解する。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
2022年度全学授業実施方針に従い対面授業を基本とするが，新型コロナウィルス感染状況などの社会状況に応じ，オンライン，オンデマンドの授業形態となる可能性もある。「学習支援システム」を通じて講義資料を共有して説明すると共に，適宜課題を出題して課題解決力を涵養する。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：物性と光学計測
講義の概要，ベクトルとベクトル解析
第2回[対面/face to face]：電磁場の基礎方程式
ローレンツ力，マクスウェル方程式，境界条件
第3回[対面/face to face]：真空中の平面波
オイラーの式，調和解析，複素振幅，微分方程式
第4回[対面/face to face]：媒質中の斜行平面波
境界面での部分反射，フレネルの式
第5回[対面/face to face]：光学薄膜
薄膜の光学特性，反射率と透過率，光学フィルター
第6回[対面/face to face]：ジョーンズベクトル
偏光状態，楕円偏光の表現
第7回[対面/face to face]：ジョーンズ行列
偏光制御素子とジョーンズ行列
第8回[対面/face to face]：光ディスク基板の複屈折
測定の原理，産業規格
第9回[対面/face to face]：部分偏光
ストークスパラメーターとミュラー行列
第10回[対面/face to face]：偏光の幾何学的表現
ポアンカレ球を用いた偏光状態の表現
第11回[対面/face to face]：エリプソメトリー
エリプソメトリーの原理，消光型エリプソメーター
第12回[対面/face to face]：エリプソメーターの構成
各種エリプソメーターの原理と特徴
第13回[対面/face to face]：屈折率の測定
エリプソパラメーターと膜構造
第14回[対面/face to face]：まとめ
全体の総括と応用への展望，補足等
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】
三角関数，指数関数，ベクトル，複素数，微積分等に関する基本的な計算スキルを漏れのないよう確認すること。数式の変形や展開で疑問の残るところをできるだけ解消すること。
テキスト（教科書）Textbooks
なし
参考書References
波動光学の風景［導入編，薄膜編，偏光編・干渉編］
（Maruzen eBook Library電子書籍：大学図書館蔵書）
成績評価の方法と基準Grading criteria
期末試験（80%）と平常点（20%）。
平常点としては，期中の課題対応状況等を加味する場合があるものとする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
基礎科目，関連科目等で既習の事柄についても可能な範囲で理解度を確認し，説明を補足しながら講義を進める。