到達目標
1.電子の量子力学的性質を説明できる.
2.電子の統計力学的性質を説明できる.
3.電子の性質に基づき固体の基本的電気特性などの巨視的現象を説明できる.
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(可) | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | 電子の量子力学的性質をシュレディンガー方程式などを用いて説明できる. | 電子の量子力学的性質を定性的に説明できる. | 電子の量子力学的性質を説明できない. |
評価項目2 | 電子の統計力学的性質を例題を用いて説明できる. | 電子の統計力学的性質を簡単に説明できる. | 電子の統計力学的性質を説明できない. |
評価項目3 | 電子の量子力学的および統計力学的性質にもとづいていくつかの巨視的現象の原理を説明できる. | 電子の量子力学的および統計力学的性質にもとづいて固体の比熱や電気抵抗の原理を説明できる. | 電子の性質に基づいた巨視的現象の原理を説明できない. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B-2
説明
閉じる
学習・教育到達度目標 B-1
説明
閉じる
教育方法等
概要:
固体の電気的特性などの巨視的現象を理解するために量子力学および統計力学の基本を学ぶ.
授業の進め方・方法:
講義主体で授業が行われる.ここでは固体の巨視的現象を理解するための基礎としての量子力学や統計力学に関する説明が行われる.
注意点:
物理学の基礎的知識が必要である.
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 |
基礎概念:位相空間と統計集団 |
位相空間と統計集団の意味を説明できる.
|
2週 |
基礎概念:熱力学的関数とエントロピー |
熱力学的関数とエントロピーについて説明できる.
|
3週 |
基礎概念:量子力学 |
量子力学の基本的考え方を説明できる.
|
4週 |
分配関数(位相空間が離散的) |
分配関数の意味を説明できる.
|
5週 |
分配関数(位相空間が連続的) |
分配関数に関する計算ができる.
|
6週 |
調和振動子系と2準位系 |
調和振動子と2順位系を統計力学的に取り扱うことができる.
|
7週 |
束縛された1個の電子の量子力学 |
簡単な系に対するシュレディンガー方程式が解ける.
|
8週 |
理想気体の量子力学,調和振動子における演算子の方法 |
理想気体の量子力学的取り扱いと調和振動子における演算子の方法に関して説明できる.
|
2ndQ |
9週 |
同種粒子の無差別性の原理,調和振動子とボーズ粒子 |
同種粒子の無差別性の原理について説明できる.調和振動子とボーズ粒子について説明できる.
|
10週 |
Fermionの性質:Pauliの排他律,Fermi-Dirac分布,Bose-Einstein分布の導出,状態密度 |
フェルミ粒子およびボーズ粒子について説明できる.状態密度の意味を説明できる.
|
11週 |
Bose-Einstein凝縮,超伝導現象 |
ボーズアインシュタイン凝縮について説明できる.超伝導現象について説明できる.
|
12週 |
電子輸送現象 |
固体中の電子輸送の取り扱い方について説明できる.
|
13週 |
相互作用のある系の統計力学:平均場理論 |
強磁性モデルに対する平均場理論について説明できる.
|
14週 |
相互作用のある系の統計力学:1次元イジング模型の厳密解 |
強磁性体モデルとしてのイジングモデルの振る舞いを説明できる.
|
15週 |
相転移のランダウ理論 |
常磁性・強磁性相転移や常伝導・超伝導相転移をランダウ理論にもとづき説明できる.
|
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
| 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 | 0 | 0 | 0 | 100 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |