到達目標
(1)結晶構造の基礎概念について理解できる。
(2)固体の比熱や熱伝導と格子振動の関連について理解できる。
(3)波動関数や物理量の演算子化について理解できる。
【教育目標】C
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 |
結晶構造と逆格子 | 結晶構造と逆格子の基礎概念について理解できる。 | 結晶構造と逆格子の基礎概念についてほぼ理解できる。 | 結晶構造と逆格子の基礎概念について理解できない。 |
格子振動とフォノン | 格子振動とフォノンの基礎概念について理解できる。 | 格子振動とフォノンの基礎概念についてほぼ理解できる。 | 格子振動とフォノンの基礎概念について理解できない。 |
固体の熱的性質 | 固体の比熱や熱伝導の基礎概念について理解できる。 | 固体の比熱や熱伝導の基礎概念についてほぼ理解できる。 | 固体の比熱や熱伝導の基礎概念について理解できない。 |
量子力学の基礎 | 量子力学の基礎概念について理解できる。 | 量子力学の基礎概念についてほぼ理解できる。 | 量子力学の基礎概念について理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本科目では,1年次後期以降で,固体電子物性学,光物性学,半導体ナノテクノロジー基礎論,および,磁気・超伝導物性学を学ぶために必要な概念や知識を扱う。
学習内容を大きく分けると,次の3つに分類される。
(1)結晶構造:第1回~4回,(2)格子動力学:第5回~11回,(3)電子状態:第12回~14回。
電子状態に関しては,続きを後期の固体電子物性学で扱う。
授業の進め方・方法:
単元ごとに担当教員をあて,座学形式で進行する。
注意点:
【事前学習】
授業内容を確認し,授業項目に該当する教科書や授業資料を一読しておくこと。
【評価方法・評価基準】
試験(100%)で評価する。詳細については,第1回目の講義で告知する。
固体の結晶構造,格子動力学,電子状態に関する理解の程度を評価する。総合成績60点以上を単位取得とする。自己学習レポートの未提出が4分の1を越えた場合は低点とする.
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 |
前期 |
1stQ |
1週 |
結晶構造の概要 |
結晶構造の概要について理解できる。
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2週 |
格子点と基本並進ベクトル |
格子点と基本並進ベクトルについて理解できる。
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3週 |
逆格子点と逆格子ベクトル |
逆格子点と逆格子ベクトルについて理解できる。
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4週 |
結晶による回折 |
結晶による回折について理解できる。
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5週 |
格子振動とフォノン(1次元) |
1次元の格子振動について理解できる。
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6週 |
格子振動とフォノン(1次元,音響モード・光学モード) |
1次元の格子振動,音響モード・光学モードについて理解できる。
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7週 |
格子振動とフォノン(3次元,縦モード・横モード) |
3次元の格子振動,縦モード・横モードについて理解できる。
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8週 |
格子振動とフォノン(ボース統計,フェルミ統計) |
フォノン,ボース統計,フェルミ統計について理解できる。
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2ndQ |
9週 |
中間試験 |
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10週 |
固体の熱的性質(格子比熱) |
固体の格子比熱について理解できる。
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11週 |
固体の熱的性質(熱伝導) |
固体の熱伝導について理解できる。
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12週 |
量子力学の基礎(量子力学のおこり) |
エネルギー量子仮説について理解できる。
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13週 |
量子力学の基礎(光の粒子性と波動性) |
光の粒子性と波動性(二重性)について理解できる。
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14週 |
量子力学の基礎(物質の波動性と粒子性) |
物質の波動性と粒子性(二重性)について理解できる。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
まとめ |
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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 |
評価割合
| 試験 | 合計 |
総合評価割合 | 100 | 100 |
基礎的能力 | 50 | 50 |
専門的能力 | 50 | 50 |
分野横断的能力 | 0 | 0 |