原子物理学

科目基礎情報

学校 豊田工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 原子物理学
科目番号 91022 科目区分 一般 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 情報科学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 特に指定しない/最先端の科学記事と授業プリントを配布
担当教員 髙村 明

目的・到達目標

(ア)ヤングの干渉実験やブラック反射の基礎的問題が解ける。
(イ)放射性元素に関連した基礎的問題が解ける。
(ウ)原子モデルや光電効果に関連した基礎的問題が解ける。

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(ア)ヤングの干渉実験やブラック反射の問題が解ける。ヤングの干渉実験やブラック反射の基礎的問題が解ける。ヤングの干渉実験やブラック反射の基礎的問題が解けない。
評価項目(イ)放射性元素に関連した問題が解ける。放射性元素に関連した基礎的問題が解ける。放射性元素に関連した基礎的問題が解けない。
評価項目(ウ)原子モデルや光電効果に関連した問題が解ける。原子モデルや光電効果に関連した基礎的問題が解ける。原子モデルや光電効果に関連した基礎的問題が解けない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A4 現実の問題や未知の問題に対して,問題の本質を数理的に捉え,コンピュータシステムを応用した問題解決方法を多角的視野から検討することができる.
JABEE c 数学及び自然科学に関する知識とそれらを応用する能力
本校教育目標 ② 基礎学力

教育方法等

概要:
原子・分子といったミクロの世界ではニュートン力学、マックスウエルの電磁気学、流体力学などはもはや成立せず、人間が物質に対してもつ自然な感覚や考え方は成立しない。ミクロな世界はマクロな世界と違って、粒子と波動の性質をあわせ持つことが本質あることが20世紀の物理学で明らかになった。粒子は大きさがなく、エネルギーや運動量を持つのに対し、波動は広がりがあり、波の強さや波長を持つので、両者は異なるからのである。この講義では20世紀に発展したミクロの世界の物理学を学ぶ。
授業の進め方と授業内容・方法:
最先端の科学記事と授業プリントを配布。授業内容に関する演習プリントを毎回提出すること。
注意点:
授業後に科学記事と授業プリントを必ず復習し,学習内容の理解を深めること。

選択必修の種別・旧カリ科目名

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 既習事項の確認 本科の内容を総括的に理解する
2週 力学の復習。授業内容に関する演習プリントを提出すること。 力学の基礎的な問題が解ける
3週 電気の復習。授業内容に関する演習プリントを提出すること。 電気の基礎的な問題が解ける
4週 力学と電気の総復習。総復習に関する演習プリントを提出すること。 力学と電気の問題が解ける
5週 ヤングの干渉実験とブラック反射。授業内容に関する演習プリントを提出すること。 ヤングの干渉実験とブラック反射を理解する
6週 原子核と電子からなる原子。授業内容に関する演習プリントを提出すること。 原子の構造を理解する
7週 問題演習。演習プリントを提出すること。 これまでの内容を総括的に理解する
8週 放射性元素と年代測定。授業内容に関する演習プリントを提出すること。 放射性元素の意味を理解する
4thQ
9週 光電効果と光の粒子性。授業内容に関する演習プリントを提出すること。 光電効果の意味を理解する
10週 問題演習。演習プリントを提出すること。 これまでの内容を総括的に理解する
11週 総合演習。総復習プリントを提出すること。 これまでの内容を総括的に理解する
12週 原子スペクトルとボーアの量子条件。授業内容に関する演習プリントを提出すること。 ボーアの量子条件を理解する
13週 ド・ブロイの物質波と電子顕微鏡。授業内容に関する演習プリントを提出すること。 ド・ブロイの物質波の意味を理解する
14週 問題演習。演習プリントを提出すること。 これまでの内容を総括的に理解する
15週 総合演習。総復習プリントを提出すること。 これまでの内容を総括的に理解する
16週

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

定期試験課題合計
総合評価割合6040100
分野横断的能力6040100