到達目標
１．電子の粒子性と波動性、光の粒子性と波動性に関する基本的な力学現象を計算出来る。
２．代表的な原子モデルについて，電子の持つ物理量を計算できる。
３．放射線の性質および原子核崩壊の基礎的なメカニズムを説明出来る。
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 |
| 評価項目1 | 電子の粒子性と波動性、光の粒子性と波動性に関する基本的な力学現象を正確に計算出来る。 | 電子の粒子性と波動性、光の粒子性と波動性に関する基本的な力学現象を計算出来る。 | 電子の粒子性と波動性、光の粒子性と波動性に関する基本的な力学現象を計算出来ない。 |
| 評価項目2 | 代表的な原子モデルについて，電子の持つ物理量を正確に計算できる。 | 代表的な原子モデルについて，電子の持つ物理量を計算できる。 | 代表的な原子モデルについて，電子の持つ物理量を計算できない。 |
| 評価項目3 | 放射線の性質および原子核崩壊の基礎的なメカニズムを正確に説明出来る。 | 放射線の性質および原子核崩壊の基礎的なメカニズムを説明出来る。 | 放射線の性質および原子核崩壊の基礎的なメカニズムを説明出来ない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
原子分野の基礎部分について学ぶ
授業の進め方・方法:
１．授業方法は講義を中心に行う。必要に応じて、演示実験を行う。
２．理解度を確認のため、演習問題を課題として出し、レポートの提出を求める。
注意点:
量子力学を理解するには，古典物理学の十分な理解が必要である。本科における力学，電磁気学，波動学などの基礎物理学をしっかり学習しておくこと。
量子力学入門①、②の授業は自前の講義ノートをもとに講義を行う。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス（シラバス説明）電子の発見① |
電場内における電子の運動（比電荷）の計算を理解する
|
| 2週 |
電子の発見② |
ミリカンの実験（電気素量の計算）を理解する
|
| 3週 |
光の粒子性①[光電効果] |
光のエネルギーと仕事関数の計算法を理解する
|
| 4週 |
光の粒子性②[コンプトン効果] |
コンプトンの式の導出を理解し、コンプトン波長が計算できる
|
| 5週 |
原子核の発見 |
原子核の大きさの見積もりの計算法を理解する
|
| 6週 |
初期の原子モデル |
トムソンモデルと長岡・ラザフォードモデルを理解する
|
| 7週 |
原子スペクトル |
リュードベリの式を用いたスペクトル計算法を理解する
|
| 8週 |
ボーアモデル |
振動数条件、量子条件を理解し、ボーアモデルによる電子の定常状態の計算法を理解する
|
| 2ndQ |
| 9週 |
Ｘ線 |
特性・連続Ｘ線と、Ｘ線の干渉（ブラッグ法則）について理解する
|
| 10週 |
物質の波動性 |
電子波について理解し、ド・ブロイ波長の計算ができる
|
| 11週 |
中性子の発見と原子核の構造 |
中性子の質量計算と、原子核の原子番号・質量数について理解する
|
| 12週 |
放射性崩壊と崩壊系列 |
放射性崩壊の種類、半減期の計算法について理解する
|
| 13週 |
核反応と核エネルギー |
質量欠損と結合エネルギーの計算について理解する
|
| 14週 |
量子力学入門① |
シュレーディンガー方程式と波動関数について理解する
|
| 15週 |
量子力学入門② |
自由粒子の固有関数と固有エネルギーの計算法について理解する
|
| 16週 |
定期試験 |
これまでの範囲を理解する
|
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 | 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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |