到達目標
この科目は長岡高専の教育目標の(D)と主体的に関わる。この科目の到達目標と、各到達目標と長岡高専の学習・教育到達目標との関連を、到達目標、評価の重み、学習・教育目標との関連の順に示す。①各種材料における様々な物性についての知見を広げる。10%(D1)、②電子物性を理解する上で必要な量子力学・統計力学の基礎を理解する。30%(D1)、③固体の比熱を古典論と量子論で扱い、それらの取扱い方の本質的な違いを修得するとともに具体的な測定方法についても理解する。30%(D1)、④金属や半導体などの電子状態の概念について理解を深める。30%(D1)。
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 | 各種材料における様々な物性についての知見を広げる。 | 各種材料における様々な物性についての知見をいくつか挙げられる。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目2 | 電子物性を理解する上で必要な量子力学・統計力学の基礎を理解する。 | 電子物性を理解する上で必要な量子力学・統計力学の基礎を概ね理解する。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目3 | 固体の比熱を古典論と量子論で扱い、それらの取扱い方の本質的な違いを修得するとともに具体的な測定方法についても理解する。 | 固体の比熱を古典論と量子論で扱い、それらの取扱い方の本質的な違いを概ね修得するとともに具体的な測定方法についても概ね理解する。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目4 | 金属や半導体などの電子状態の概念について理解を深める。 | 金属や半導体などの電子状態の概念について概ね理解する。 | 左記に達していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
固体物理は、エレクトロニクスの基礎を支える重要な分野であり、電磁気学や量子化学（量子力学）と熱力学・統計力学など広範な分野を基礎としている。物性を理解する上で必要な量子力学や統計力学の基礎を学ぶとともに、電子や原子といったミクロな世界と材料の物性といったマクロな世界とのつながりを理解する。本科目では、物理化学とりわけ固体物性を理解するために必要な基礎を学習する。
○関連する科目：物理化学Ⅱ（本科4学年後期履修）、材料物理化学（本科5学年前期履修）、化学反応論（専攻科2学年後期履修）
授業の進め方・方法:
教科書，プリント資料，スライドを適宜用いて進める。
注意点:
これまでに学習した数学や物理を復習しておくことが望ましい。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
材料物性のおもしろさ |
様々な物性に関して概観し、理解を広げる。
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| 2週 |
結合と構造１ |
結晶構造に関して理解を深める。
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| 3週 |
結合と構造２ |
結晶構造に関して理解を深める。
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| 4週 |
格子振動と物性１ |
格子振動に関して理解深める。
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| 5週 |
格子振動と物性２ |
固体の熱的物性に関して理解深める。
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| 6週 |
格子振動と物性３ |
固体の熱的物性に関して理解深める。
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| 7週 |
電子状態１ |
固体中の電子に関して理解を深める。
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| 8週 |
電子状態２ |
固体中の電子に関して理解を深める。
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| 4thQ |
| 9週 |
電気的性質１ |
固体の電気的特性に関して理解を深める。
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| 10週 |
電気的性質２ |
固体の電気的特性に関して理解を深める。
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| 11週 |
電気的性質３ |
固体の電気的特性に関して理解を深める。
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| 12週 |
様々な物性１ |
様々な固体の物性に関して理解を広げる。
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| 13週 |
様々な物性２ |
様々な固体の物性に関して理解を広げる。
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| 14週 |
様々な物性３ |
様々な固体の物性に関して理解を広げる。
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| 15週 |
後期末試験 |
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| 16週 |
試験解説と発展授業 |
試験結果を確認し、固体の物性に関する理解を深める。
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 電気 | 導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。 | 5 | 後9,後10,後11 |
評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 40 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 60 | 40 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |