電子工学Ⅱ

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 電子工学Ⅱ
科目番号 0241 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 電子制御工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 1
教科書/教材 電子物性入門(コロナ社:中村義孝 著), 参考書:物性論(裳華房:黒沢達美 著),固体物理学入門(上)(丸善:キッテル 著)
担当教員 吉田 憲充

目的・到達目標

以下の項目を目標とする。
①周期場中の電子現象を理解する
②周期場中の電子現象を説明できる
③固体の熱振動について説明できる
④固体の比熱について説明できる

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
評価項目1周期場中の電子現象について自分の言葉で説明できる周期場中の電子現象に関する問 題をほぼ正確(6割以上)に解くことができる周期場中の電子現象に関する問題をほぼ正確(6 割以上)に解くことができない
評価項目2周期場中の電子現象について自分でモデルをたて説明しまとめることができる周期場中の電子現象についてモデルをたてられる周期場中の電子現象についてモデルを考察できない
評価項目3固体の熱振動について自分でモデルを立て説明しまとめることができる固体の熱振動についてモデルをたてられる固体の熱振動についてモデルを考察できない
評価項目4固体の比熱について自分でモデルをたて説明しまとめることができる固体の比熱についてモデルをたてられる固体の比熱についてモデルを考察できない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
電子工学とは、今日のハイテクノロジーの基幹をなす学問であり、これまで学んできた電気系および物理系科目の総合である。力学、電磁気学、熱統計、波動、前期量子論などの観点から様々な物性物理の基礎を学び、その応用方法を習得する。
授業の進め方と授業内容・方法:
授業は,教科書,配布プリントと板書を中心に行う。
注意点:
各自学習ノートを充実させること。成績評価に教室外学修の内容は含まれる。
学習・教育目標:(D-4)100%

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ブロッホの定理 周期場中の電子の波動関数を理解する
(教室外学修)教科書の予習復習、ノートの復習
2週 エネルギーギャップの起源 周期場中の電子のエネルギーを理解する
(教室外学修)教科書の予習復習、ノートの復習
3週 クローニッヒ・ペニーモデル 周期場中の電子についてエネルギーバンドを理解する
(教室外学修)教科書の予習復習、ノートの復習
4週 結晶内における電子の運動と有効質量 周期場中の電子についての波束、群速度、分散関係、有効質量の概念を理解する
(教室外学修)教科書の予習復習、ノートの復習
5週 金属、半導体、絶縁体 固体の電気的な性質の違いに関する起源についてバンド理論をもとに理解する
(教室外学修)教科書の予習復習、ノートの復習
6週 演習(ALのレベルC) これまでの内容の再確認
(教室外学修)演習の復習、演習類似問題の学習
7週 中間試験
8週 同種原子からなる一次元格子振動 格子振動の分散関係を理解する
(教室外学修)教科書の予習復習、ノートの復習
4thQ
9週 二種原子からなる一次元格子振動 音響モードと光学モードについて理解する
(教室外学修)教科書の予習復習、ノートの復習
10週 格子振動の状態密度 格子振動の状態密度の概念を理解する
(教室外学修)教科書の予習復習、ノートの復習
11週 格子振動の量子化 格子振動の粒子性について理解する
(教室外学修)教科書の予習復習、ノートの復習
12週 固体の比熱 固体の比熱について理解する
(教室外学修)教科書の予習復習、ノートの復習
13週 電子比熱 固体の比熱への電子の寄与を理解する
(教室外学修)教科書の予習復習、ノートの復習
14週 演習(ALのレベルC) これまでの内容の再確認
(教室外学修)演習の復習、演習類似問題の学習、試験勉強
15週 期末試験の解答解説
16週

評価割合

中間試験期末発表課題合計
総合評価割合404020100
基礎的能力0000
専門的能力404020100
分野横断的能力0000