到達目標
１．シュレーディンガー方程式を理解し計算できる。
２．波動関数と物理量について説明できる。
３．分子振動について説明ができる。
４．結晶中の電子について説明できる。
５．中心力問題を解くことができる。
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 |
| 到達目標
項目 1, 2, 3 | 波動関数の概念を理解・説明でき、その応用的な考え方が説明できる。 | 波動関数の概念を理解・説明でき、その基礎的な考え方が説明できる。 | 波動関数の概念を理解・説明できできない。 |
| 到達目標
項目 4 | 結晶中の電子の振る舞いに関する応用的な問題の解決ができる。 | 結晶中の電子の振る舞いに関する基礎的な問題の解決ができる。 | 結晶中の電子の振る舞いに関する問題の解決ができない。 |
| 到達目標
項目 5 | 中心力場に関する応用的な問題の解決ができる。 | 中心力場に関する基本的な問題の解決ができる。 | 中心力場に関する問題の解決ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
創造工学プログラム A1専門(機械工学＆電気電子工学＆情報工学)
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創造工学プログラム B1専門(電気電子工学)
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創造工学プログラム F1専門(機械工学＆情報工学)
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教育方法等
概要:
材料開発が複雑多岐になりすぎた今日，試行錯誤実験の強力な手助けとなる材料設計の基礎となる考え方について修得し、知識を積み重ねて問題の解決に到達する過程を学ぶ。このような科学技術や情報を利用するため、まず物質の電子状態を理解する必要がある。そのために量子力学の基礎を復習する。そして、結晶中の電子状態について学習し、問題の提起と解決に到達する過程を学ぶ。授業は輪講形式で行う。
授業の進め方・方法:
関連する量子力学について事前学習しておくこと。
毎回授業外学修時間に相当する分量の演習課題を与えるので必ず提出すること。
【関連科目】量子力学，化学，応用物理
注意点:
履修の先修条件：電子工学の基礎知識が必要である。
電子デバイス（4I）、半導体デバイス工学 I（3E）、電子情報（5M）
【評価方法・評価基準】
輪講での発表内容（５０％），課題演習（５０％）
成績の評価基準として60点以上を合格とする。
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 |
電子材料設計について |
電子材料設計の概念を理解し、説明できる。
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| 2週 |
シュレーディンガー方程式（１） |
シュレーディンガー方程式の基礎概念を理解し、説明できる。
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| 3週 |
シュレーディンガー方程式（２） |
シュレーディンガー方程式の応用概念を理解し、説明できる。
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| 4週 |
波動関数と物理量（１） |
波動関数と物理量の基礎概念を理解し、説明できる。
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| 5週 |
波動関数と物理量（２） |
波動関数と物理量の応用概念を理解し、説明できる。
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| 6週 |
調和振動子と分子振動（１） |
調和振動子と分子振動の基礎概念を理解し、説明できる。
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| 7週 |
調和振動子と分子振動（２） |
調和振動子と分子振動の応用概念を理解し、説明できる。
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| 8週 |
周期ポテンシャル問題 |
周期ポテンシャルの概念を理解し、説明できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
結晶中の電子 |
結晶中の電子の概念を理解し、説明できる。
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| 10週 |
中心力問題と角運動量 |
中心力問題と角運動量の概念を理解し、説明できる。
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| 11週 |
水素原子 |
水素原子の概念を理解し、説明できる。
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| 12週 |
多粒子系の量子力学（１） |
多粒子系の量子力学の基礎概念を理解し、説明できる。
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| 13週 |
多粒子系の量子力学（２） |
多粒子系の量子力学の応用概念を理解し、説明できる。
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| 14週 |
多粒子系の量子力学（３） |
多粒子系の量子力学の発展的概念を理解し、説明できる。
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| 15週 |
後期復習 |
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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 | 情報系分野 | 情報数学・情報理論 | 集合に関する基本的な概念を理解し、集合演算を実行できる。 | 4 | |
| 集合の間の関係(関数)に関する基本的な概念を説明できる。 | 4 | |
| ブール代数に関する基本的な概念を説明できる。 | 4 | |
| 論理代数と述語論理に関する基本的な概念を説明できる。 | 4 | |
| 離散数学に関する知識をアルゴリズムの設計、解析に利用することができる。 | 4 | |
| 情報量の概念・定義を理解し、実際に計算することができる。 | 4 | |
| 情報源のモデルと情報源符号化について説明できる。 | 4 | |
| 通信路のモデルと通信路符号化について説明できる。 | 4 | |
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 | 0 | 50 | 0 | 0 | 50 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 0 | 50 | 0 | 0 | 50 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |