光は、( )の一種で(は )(色)、(い )、(へ )、(し )によって特徴づけられる。

光は( )と( )の二重性を持つ。

人が見れる可視光線は( )nm〜( )nmである。

色は(し )、(め )、(さ )の3つのパラメータによって表現される。

赤、黄、緑といった色味の変化を( )という。

明るさの度合いを( )という。

鮮やかさの度合いを( )という。

目において、桿体は( )を識別し、錐体は( )を識別する。桿体、錐体には、それぞれ( )を含む( )、( )(赤、緑、青に対応する波長を吸収する)が存在し、( )により構造変化し、これが神経細胞による( )の伝達を引き起こし、情報が脳に送られる。

光の測定とは、(は )、(い )、(へ )、(①)の情報を検出することであり、狭義的には光の(①)を測定することをさす。

光センシングとは、(は )、(い )、(へ )、(き )の情報を利用して様々な物理量を測定することである。

光量センサとは、光の( )だけを( )に変換するセンサである。

光電効果には、光の( )により( )をもらった( )が飛び出す現象であり、( )光電効果(金属)と( )光電効果(半導体)がある。

金属中の電子は、( )を吸収して外部に飛び出す。一方、半導体中の(①)帯にある電子は、( )帯に励起されて( )になる。(①)帯には、電子が抜けた( )ができる。

光の強度だけを電気信号に変換するセンサを( )という。

光導電セルは、( )効果を利用したセンサであり、( )や(5文字: )とも呼ばれる。( )効果により励起された電子が、( )として動き( )が下がる。

光導電セルでは、( )を上げるために、長い( )を持つ半導体を使用する必要がある。

光導電セルの応答時間は数十msで応答が(速い or 遅い)

キャリア寿命とは、( )効果により生じた( )が( )を失って元の状態に戻るまでの時間をいう。

光導電効果とは、半導体中の( )効果によって励起された電子が、( )として自由に動くことで( )が下がる効果をいう。

直流電圧をかけると、( )バイアスの場合、 ・p型- ・n型+ となり、電流が流れない。 また、( )バイアスの場合は、 ・p型+ ・n型- となり、電流が流れる

p型半導体とは、電荷を運ぶ( )として( )が使われる半導体で、n型半導体は( )が使われる半導体である。

価電子帯(Ev)は、( )にあずかる電子が形成する(①)である。 伝導帯(Ec)は、( )を破って自由になった電子が形成する(①)である。 価電子帯と伝導帯の間のエネルギー状態を( )という。

(4文字: )と( )は( )付近で結合することによって消滅し、( )が少ない領域が形成される。この領域のことを( )と呼ぶ。

フォトダイオードは応答速度が(速い or 遅い)。 フォトダイオードは( )セルと同様に( )効果に基づいているが、動作原理は異なり、( )効果により電流が流れる。

(①)に光を照射すると電子と(②)が発生し、(①)の( )により分離され、電子は(p型 or n型)半導体側の電極へ、(②)は(p型 or n型)半導体側の電極へ移動し、( )が発生する。これを(③)といい、この現象を(③)効果という。通常のダイオードと比べ、(順 or 逆)方向に電流が流れる。

フォトトランジスタは、フォトダイオードに( )を与えて光検出の( )を高めたセンサである。応答速度は(速い or 遅い)。

フォトトランジスタでは、( )の電子分が増幅に使われる。

MOS構造とは、(日本語: )、(日本語: )、(日本語: )の略である。

MOS構造は、一般的には半導体の( )の表面を強化して( )であるSiO2膜を作成し、その上に電極として( )薄膜を積層した構造になっている。

NチャンネルMOSFETの動作原理として、(①)をはさんで、ある程度の電圧を加えると、(①)付近のわずかな部分だけもともとの半導体と逆(( )型が( )型へ)になり、このことを(②)と言い、この部分を(②)層と言う。(②)が発生したのは電圧を与えたことにより変化したのでこれを( )と言う。n型半導体の場合は( )の電圧を加えればp型半導体に反転する。

nチャンネルMOSFETとpチャンネルMOSFETを一つのチップに相補的に集積したデバイスを(日本語: )(英語:①)と呼ぶ。ON/OFFの状態維持に(②)を必要としないため、(①)は低消費(②)である。また、(①)を用いたセンサを( )と呼ぶ。

CMOSイメージセンサは、着色部分が各画素に対応し、各画素に( )を組み込むことでカラー化を実現している。また、各セルに( )を持つことで光変換された( )のノイズの発生が抑えられるという特徴をもつ。

デジタルカメラのイメージセンサの基本的な構成として、(①じ )、(②で )、(③電荷て )、(④電荷け )から構成される。 基本的には、光を信号に変換するための( )を用いた( )(①+②)と、その情報を転送するためのCCDあるいは( )(③+④)で構成されている。

デジタルカメラのイメージセンサの基本的な構成として、 ・受光+電化蓄積 　光量センサ(pn接合フォトダイオード) 　→光を電気に変換し電荷を作り出し、光の量に応じた( )を発生させる。 ・電荷転送+電荷検出 　CMOSセンサ(相補性金属酸化膜半導体) 　　電荷転送: 各画素で発生した電荷を、　 　　　個々に( )して信号を送り出す。 　　電荷検出: ( )方式 　CCDセンサ(個体撮像素子) 　　電荷転送: 各画素で発生した電荷を( ) 　　　方式で転送し、最後に( )で信号とし　 　　　て扱う 　　電荷検出: ( )方式(( )を用いる)

CCDイメージセンサは、電荷をバケツリレーのように転送し、転送後に、1つずつ( )に変換して読み出す。これは、電荷の( )的分布を( )として読み出している。

CMOSイメージセンサの読み出し方法は、画素内で( )に変換し、1画素ずつ選択して読み出すというものである。

光は(①)の性質を持つが、その(①)を(②)という。(②)の数を数えることのできるセンサのことを( )という。

体のいたるところに存在する感覚を( )といい、(①)に依存するものを(①)感覚といい、( )(触覚・圧覚)、( )(冷覚・温覚)、( )の3種類に分けられる。

皮膚感覚におけるそれぞれの受容器について、触圧覚は( )、温度感覚は( )、痛覚は( )が該当する。

機械受容器に当てはまるものを選べ

温度受容器に当てはまるものを選べ

侵害受容器に当てはまるものを選べ

以下の受容器のうち、 冷覚の役割を果たすものは1 温覚の役割を果たすものは2 どちらも役割を果たすものは3 と入力せよ。 温度受容器において、自由神経終末は( )、クラウゼ小体は( )、ルフィニ小体は( )である。

機械受容器において、 ●表皮 ・メルケル盤: 刺激の( )と( )に応答する(速 or 遅)順応(I or II)型ユニットである。 ●真皮 ・マイスネル小体: 刺激の( )に応答する(速 or 遅)順応(I or II)型ユニットである。 ・ルフィニ小体: 刺激の( )に応答する(速 or 遅)順応(I or II)型ユニットである。 ・パチニ小体: 刺激の( )に応答する(速 or 遅)順応(I or II)型ユニットである。 ※IとIIは大文字のアイです。

以下のユニットの英語名を答えよ 遅順応I型ユニット=( ) 遅順応II型ユニット=( ) 速順応I型ユニット=( ) 速順応II型ユニット=( )

順応とは、ある(①)に慣れることで、順応速度が(速い or 遅い)ということは、その(①)にすぐ慣れて感じにくくなること、順応速度が(速い or 遅い)ということは、その(①)になかなか慣れずに敏感な状態が続くということである。

毛包受容体では、毛の動きを感知して、有毛部の( )を処理する。

受容器ユニットの数は、体の部位で大きく異なり、FA IとSA Iは( )で密度が高く、指先から( )へ行くにつれて密度が減少する。 また、( )と( )は場所によらず密度が低い。

質量センサには、(①)を測定する方法と、(②)を測定する方法がある。ここで、(①)は、F=mgの( )として定義され、どこでも不変である。また、(②)は、mgであり、( )によって変化する。

上皿天秤は、(①)により物質の( )を測定する。このとき、(①)は平衡させて測定する方法である。

重量センサは、(①)による測定を行う。このとき、(①)は、ばねの伸びなどのように、目盛りの振れなどをみて測定する方法である。

重量センサの例として、(①)と(②)が挙げられる。 まず、(①)はばねの伸びから重量を測定する。ばねの伸びと(③)には( )関係があることから、(③)を求めることができる。 次に、(②)における代表的な測定法として、(④)式と(⑤)式があり、(④)式は、( )と釣り合う電流値を測定することにより(③)を求める方式で、精度が(高い or 低い)ため、分析用などの( )天秤に用いられる。また、(⑤)式は、金属でできた物体のひずみを電気抵抗変化として検知し、(③)を求める方式であり、(④)式より精度が(勝る or 劣る)。

(①)により、重さ測定から( )を求めることができる。このとき、(①)とは、( )を用いて測定機器が表示する値と真の値の関係を求めることである。

ひずみゲージとは、ひずみを(①)変化として検出するセンサのことである。 このとき、金属線の(①)Rは( )Lに(比例 or 反比例)し、( )Sに(比例 or 反比例)する。 また、ゲージ率が(大きい or 小さい)ほど感度が高く、微小なひずみを検出できる。金属のゲージ率は2〜( )程度の値をとる。

圧力センサは、圧力を(①)のたわみに変換し、そのたわみ量を検出している。また、薄い(①)を用いることにより( )を高めた変換器を(②)という。 シリコン(②)の場合、(③)効果を利用し、(④)の電気抵抗を検出し圧力を測定する。 このとき、(③)効果とは、( )により(④)固有の(⑤)が変化することをいい、( )の場合の( )による(⑤)変化とは異なる。

( )基盤上に、温度補償回路、増幅回路、電源が組み込まれ、( )センサとして、車のエンジンルーム、排気管、吸気管内の( )センサとして用いられているセンサを(①)センサという。また、(①)センサは( )センサとしても利用できる。

(①)を利用した(②)センサとして、機械的な変形量を(①)の干渉等を用いて測定する方法が挙げられ、スリーブ型極細(①)ファイバー式(②)センサなどがそれにあたる。このセンサでは、( )中の(②)を直接測定できる。

触覚の要素は(①)、(2文字: )、( )であり、(①)が主成分である。したがって、手の形にあった、柔軟で面として(①)分布を測定する必要がある。それを実現できる器具として、( )ゴムなどが挙げられ、押すと( )が減少し、多数の電極をつけることにより、圧力分布が分かる仕組みになっている。

位置検出センサは大きく2種類あり、物体の( )や( )を測定する装置である(①)スコープ(回転している軸がその姿勢を維持しようとする(①)効果を利用したもの)と、( )式・( )式タッチセンサがある。

温度と熱の実態は、あらゆる物質(分子)が( )などにより、(①)を持つ、この「分子の運動の(①)」である。 また、温度と熱の違いは、温度が物質内に( )してどれだけ(①)が分布しているかを( )したもので、熱は物質内のすべての(①)の( )のことである。

温度の単位は、(①)温度と(②)温度Kがあり、(①)温度は(別名2文字: )とも呼ばれ、( )で水が凍る温度を( )℃として、沸騰する温度を( )℃として温度を設定する。(②)温度は(別名4文字: )とも呼ばれ、( )定数を正確に1.380649×10^-23 J/Kと定めることにより設定され、( )℃を0Kとする。このとき、0Kを( )という。0Kでは、( )の運動エネルギーは0である。

(①)温度をT、(②)温度をtとすると、画像のような式の関係となる。このとき、(①温度と(②)温度の温度刻みの幅は(等しい or 異なる)。

( )式温度センサは、比測定体とセンサの(①)が( )になることで温度を測定する。(①)は、(3文字: )、(で )、( )の変化を起こす。

熱膨張を利用した温度センサに、熱膨張温度計がある。熱膨張温度計は、( )が大きく、検体の( )が大きいという短所がある。また、熱膨張温度計も3種類に分けられ、 ●( )の膨張を利用した水銀温度計・アルコール温度計 ●( )の膨張・( )を利用した液体充満圧力式温度計 ●( )の異なる2つの( )を接合したバイメタル式温度計がある。

電気抵抗を使用した温度計には、(①)温度計と(②)温度計がある。 (①)温度計は、( )の温度変化による(③)変化を利用しており、( )は、高精度なため( )として利用される。 (②)温度計は、温度に敏感な( )を利用した温度計であり、( )半導体の温度による急激な(③)変化を利用しており、電気ポットやアイロンなどの( )用あるいは、( )用として多用される。

熱電効果とは、異なる種類の( )の両端を接触させて輪にして、2つの接点の温度を変えると( )に応じて( )が発生する現象である。 熱電効果を利用した温度センサを(①)といい、片方の接点を既知の温度((②)℃)にしておくことにより、もう一方の温度を測定できる。測定現場では(②)℃は難しいので、通常は電気的に等しい( )を発生する( )が用いられる。 サーミスタ温度計と(①)は( )を小さくできるため、測定体への影響が小さい。

( )式温度センサは、( )(物体から放出される( ))を測定するセンサであり、測定対象の( )が小さい場合に有効である。

非接触式温度センサの例として、(①)温度計が挙げられ、これは( )された電磁波すべての( )を測定し、( )の法則を用いて温度を求める分解能0.1℃で1〜3秒で測定できる。 (①)温度計の仕組みは、( )式温度計などに用いられている。

全放射温度計に用いられているサーモパイルは、複数の( )を直列に接続し電圧を上げたものである。また、黒体は、外部から入射する( )を、あらゆる( )にわたって完全に( )し、また( )できる物体である。

( )は、(ね )検知式、(け )検知式、(①)検知式、(ガ )検知式に分類でき、(①)検知式に用いられるのは(②)型温度センサとよばれるものである。 このとき、(②)効果とは、赤外線の( )あるいは遮断により( )の分極が変化し、余分になった( )によって( )が発生する現象のことを指す。

焦電型温度センサは、( )センサとしても用いられる。

音は、(①)であり、(①)は(3文字: )と( )で特徴づけられる。

人における音波センサ(聴覚)は(①)であり、(①)は(が )、(ち )、( )という3つの部位から成り立っている。

外耳は、耳の一番外側の部分で、(①)、(②)、(③)の3組織で構成されている。 このとき、 (①)は、空気の(④)を広く集める( )作用を担う部位である。 (②)は、筒状の( )構造により(③)に空気(④)を伝える部位である。 (③)は、(③)自体が(④)し、その(④)を( )に伝える部位である。

中耳は、( )な組織であり、( )に接した鼓室には、( )を増幅させる3つの骨;( )(ツチ骨・キヌタ骨・アブミ骨)がある。そして、( )は耳管で( )とつながっており、換気および空圧調整の機能を担っている。

内耳は、聴覚をつかさどる(①)と平衡感覚をつかさどる(②)((③ら )・(④き )・(⑤))からなっている。また、平衡感覚及び音の情報を( )へ伝える( )((②)神経+(①)神経)がある。 まとめると、 (①)は、音を感受する。 (②)において、(③)・(④)は(2文字: )と( )を感受し、(⑤)は( )を感受する。

蝸牛には(①)が満ちている。( )の振動でその(①)が揺れ基底膜を揺らす。その揺れを感覚細胞(有毛細胞)がとらえて(②)に変換する。( )は、その場所によって担当する( )(音の高さ)がことなり、入口付近は( )、奥は( )を捉える。(②)は、蝸牛神経を通って脳に伝えられる。また、( )は聞こえだけでなく(へ )感覚・(そ )感覚もつかさどっている。

人間の聴力は通常、( )〜( )万ヘルツの周波数をとらえることができると言われている。

マイクロホンには、(2文字: )マイク、(6文字: )型マイク、( )型マイクの3種類がある。

炭素マイクは、頑丈で( )が高く、( )がひずみやすく、音質はよくない。 ダイナミック型マイクは、構造が(単純 or 複雑)で丈夫である。業務用から民生用まで使われている。 コンデンサ型マイクは、携帯電話では( )(漢字6文字: )が使用されており、小型で軽量、優れた( )を持つ。

超音波とは、( )kヘルツ以上の周波数の音波であり、(①)が強いため、( )(構造物の内部調査)や医療検査に用いられる。 このとき、(①)とは、音、電波、光などが空間中に出力されるとき、その( )(単位立体角あたりエネルギー)が( )によって異なる性質である。

超音波を検出する素子として、( )素子(カタカナ別名: )素子が用いられる。

力(圧力)を加えることで電圧が発生することを( )といい、電圧を加えることで変形することを( )という。

(①)(圧①)を加えることで(②)が発生することを圧電効果といい、(②)を加えることで( )することを逆圧電効果という。

圧電素子には、圧電効果を持った( )性誘電体結晶が使われる。( )が加わると(+)プラスイオン、(-)マイナスイオンの( )的な位置が変化し、+と-の( )の偏り( )が生じることで、電圧が生じる。

ピエゾ材料の種類には、(5文字: )、(8文字: )、(4文字: )がある。

圧電単結晶の材料を以下の選択肢から選べ

圧電セラミックスの材料を以下の選択肢から選べ

圧電薄膜の材料を以下の選択肢から選べ

圧電素子は、超音波の(①)と(②)の2役を兼ねる。 (①)では、圧電素子に(③)を加えると、圧電素子は振動するという( )効果を利用し、(④)を発生させる(④)振動子となる。 (②)では、(④)を受けた圧電素子は、(③)を発生させるという( )効果を利用し、(③)センサとなる。

圧電素子の構造は、モノモルフ型とよばれる( )方向に振動するタイプと、バイモルフ型と呼ばれる2枚の圧電素子を貼り合わせて( )振動するタイプがある。