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講義1 平成28年度第6回目

教育

2016年4月27日。

昨年度も、もう6回目だ、連休に入る・・・って感慨を綴っていた。また、2014年の連休を病院で過ごしたことを回顧していた。

昨年度のこの講義についてのブログを眺め、今年も同様にやるのが良かろう・・・と。ただし、レポート問題を出題するのは、来週にする。

例年は、教科書に従って「電磁場のエネルギー密度+体積要素が早さvで移動する」ってこともやっているが、ポインティングベクトルだけにする。ポイントは光強度∝nE2/2であるが、係数を√ε/μにしている教科書の表現はいいと思う(物理を考えるようにして、それに気付いた訳ですが、・・・更に補うべき物理的意味の説明も・・・)。

教科書にあるエネルギー反射率のグラフの後に、振幅反射率・振幅透過率のグラフも示す。そして、ブースター角へ。ブルースター角は、既に学習している事項のはずなので、式変形については軽く済ます。振幅反射率がゼロになる条件として、フレネルの公式の屈折率をスネルの法則を使って消去した式で、分母=∞とするのが良くやるやり方で、教科書でもそう。屈折率を消去しない式で、分子=0でもブルースター角が求められることを補足。

幅反射率・振幅透過率のグラフでは、臨界角(全反射)についても触れることができる。つまり、エネルギー透過率だと臨界角以上の入射角で透過はゼロになるが、振幅透過率だとなにやら「けったい」なものが見える。しかし、この時間は、全反射については、エバネッセント波まで。グース・ヘンヒェンシフトについては次回。エバネッセント波をやる際に、「マクスウェル方程式ないしは波動方程式の解も求めていいるんだ」と再確認をさせる。つまり、三角関数の形の振動解以外に、減衰解も物理的に意味がある。学生の表情から、なんとなく「光を電磁波として扱うこと」のセンスに触れられた、というのを感じられた。しかし、「少し難しい」という雰囲気も。もちろん、難しく感じるのは例年通りでしょう。「難しさ=拒絶」よりっも「難しさ=興味」の方が強いか。興味を増幅させるようにしなければ!

講義の後に会議なのは、予定に入れていたが、ここのところ疲れ気味で、講義終了後に学務係で指摘されなければ、長めの休憩にしてしまうところだった。