徳島文理大学

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徳島文理大学短期大学部

【科目名】    物性物理学(Condenced Matter Physics) 対象:2019年度以前入学生

科目番号11234担当教員名國本 崇単位2単位
科目群専門必修・選択選択開講期前期 対象年次4年
授業概要
量子力学・統計力学は現代物理学の基礎理論の一つであり,我々の生活を見渡しても,半導体に代表される電子部品や新たな機能材料のみならず,蛍光灯や白熱球といったものまでもが,きわめて量子論的な現象と多数粒子の巨視的性質の上に成り立っている.
本科目では,量子力学が築かれた過程の現象と物質科学との関連について学習する。難しい数式を極力使わずに、ミクロの世界で見られる、量子力学・統計力学の概念を学んでいく。
到達目標
【知識(理解)】量子性が現れる現象とスケールを理解する.
【態度(関心・意欲)】量子力学をもとに身の回りにある材料の物性の由来を考察することができる.
【技能(表現)】波動方程式による原子の殻構造が説明できる.
【思考・判断】.量子の二重性(粒子性と波動性)という考え方ができる.
授業計画授業形態授業時間外学習
【1】ガイダンス(ミクロの世界)・講義 講義内容の復習(1時間)
【2】物質と電気の原子的性質(原子・分子の発見、電気素量と電気の発見)・講義参考図書の該当箇所の予習(1時間)
講義内容の復習(2時間)
【3】原子の構造(放射線の発見とα散乱、原子模型の誕生)・講義参考図書の該当箇所の予習(1時間)
講義内容の復習(2時間)
【4】量子の発見I(熱の本質とは、統計力学の誕生)・講義参考図書の該当箇所の予習(1時間)
講義内容の復習(2時間)
【5】量子の発見II(エネルギー量子の発見と黒体輻射の解明)・講義参考図書の該当箇所の予習(1時間)
講義内容の復習(2時間)
【6】量子の発見II(光電効果と光量子)・講義
・演習
参考図書の該当箇所の予習(1時間)
講義内容の復習・指示された演習問題を提出(2時間)
【7】原子の中の電子のふるまい(真の原子の構造)・講義参考図書の該当箇所の予習(1時間)
講義内容の復習(2時間)
【8】前期量子論・講義
・演習
参考図書の該当箇所の予習(1時間)
講義内容の復習・指示された演習問題を提出(2時間)
【9】物質波からシュレディンガー方程式へ
水素原子・原子の殻構造
・講義
・演習
参考図書の該当箇所の予習(1時間)
講義内容の復習(2時間)
【10】量子遷移・講義
・演習
参考図書の該当箇所の予習(1時間)
講義内容の復習・指示された演習問題を提出(2時間)
【11】分子の形成、固体の形成・講義参考図書の該当箇所の予習(1時間)
講義内容の復習(2時間)
【12】X線回折・電子線回折・講義参考図書の該当箇所の予習(1時間)
講義内容の復習(2時間)
【13】電気伝導と磁性・講義参考図書の該当箇所の予習(1時間)
講義内容の復習(2時間)
【14】身の回りにある材料の物性(電気的性質)・プレゼンテーションとディスカッション参考図書の該当箇所の予習・プレゼンテーション準備(2時間)
講義内容の復習とプレゼン資料のレポート化(1時間)
【15】身の回りにある材料の物性(光学的性質)・プレゼンテーションとディスカッション参考図書の該当箇所の予習・プレゼンテーション準備(2時間)
講義内容の復習とプレゼン資料のレポート化(1時間)
評価方法
レポート(40%)プレゼンテーション(10%)及び平常点(50%)
レポート課題の解説はクラスルームにアップする。
教科書
配布資料.
参考図書
1.わかりやすい量子力学入門 原子の世界の謎を解く(高田健次郎、丸善)
2.入門固体物性−基礎からデバイスまで−(斉藤他著,共立出版)
3.量子力学・統計力学入門 (星野公三・岩松雅夫 裳華房)
4.量子力学がわかる (伊東正人 技術評論社) 
5.固体物理学入門(C.キッテル 丸善)
6.発光材料の基礎と新しい展開(金光義彦、岡本信治 オーム社)
備考
参考書を含めて各回の内容に対応する箇所を予習しておくこと。

オフィスアワー:(月火木金16:30〜17:00を基本とする。18号館3F3332)

実務経験:住友化学(株)筑波研究所 研究員