到達目標
１．電子を含む荷電粒子の基本的性質を理解し、電磁界中における運動を説明できる。
２．原子・分子内の電子の状態について理解し、金属や半導体の物性の理解に役立てられる。
３．分子運動論について理解し、気体物性の理解に役立てられる。
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 |
| 物性と電子の関係 | 物性が電子によって特徴付けられることが説明でき、電子構造から予測できる | 物性と電子の関係が説明できる。エネルギーに関する計算ができる。 | 電子の動きについて予測ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電界・磁界（真空）中、原子・分子内、気体中や固体中の電子の振る舞いを理解することにより、電子が関与する物理（電子物性）の基礎を学ぶ。
授業の進め方・方法:
スライドに基づいて授業を進める。スライドはブラックボード上で公開するので予習、復習の材料とすること。
注意点:
電気回路や電磁気学等と比較して微視的な物の見方に慣れることが必要である。運動方程式の解法に必要な微分方程式の知識、低学年で学んだ物理・化学の知識が求められることからこれらの科目の復習が必要である。
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 |
電磁界中の荷電粒子の運動(1) |
電磁場中の荷電粒子の運動を理解する。
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| 2週 |
電磁界中の荷電粒子の運動(2) |
荷電粒子の軌道を計算できる。
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| 3週 |
原子の構造(1) |
光の粒子性、電子の波動性について説明できる。
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| 4週 |
原子の構造(2) |
原子内電子のエネルギー状態を説明できる
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| 5週 |
固体の構造 |
固体の基本的な結晶構造について説明できる
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| 6週 |
固体内の電子状態(1) |
エネルギーバンドの形成について説明できる
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| 7週 |
固体内の電子状態(2) |
金属、絶縁体、半導体のエネルギーバンド図を説明できる
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| 8週 |
これまでのまとめ、その確認（試験）と振り返り |
試験の結果を振り返り、これまでの学習内容の定着を目指す
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| 2ndQ |
| 9週 |
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| 10週 |
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| 11週 |
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| 12週 |
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| 13週 |
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| 14週 |
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| 15週 |
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| 16週 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電子工学 | 電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。 | 3 | |
| エレクトロンボルトの定義を説明し、単位換算等の計算ができる。 | 3 | |
| 原子の構造を説明できる。 | 3 | |
| パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。 | 3 | |
| 結晶、エネルギーバンドの形成、フェルミ・ディラック分布を理解し、金属と絶縁体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |