|
授業概要
|
|
|
現代工学の根幹をなす量子論的ものの考え方、ならびに現代エレクトロニクスの基礎となる固体物理学の初歩を習得する。量子力学は原子・分子から構成されるすべての物質・材料の性質を理解するために不可欠の学問である。本講義では、まず電子をはじめとした粒子の波動性と粒子性を理解することから始める。さらに、波動関数や不確定性原理という量子力学に特有の概念を習得する。後半では原子・分子の集合体である「固体」の諸性質を量子力学の知識を元に理解することを目的とする。
|
|
|
到達すべき
目標
|
|
・電子をはじめとした粒子の波動性と粒子性の統一的概念を説明できる。
・波動関数と、それを決定するシュレディンガー方程式の役割を理解する。
・固体の結合とそれに基づいた結晶構造の分類を説明できる。
・結晶中の格子振動やエネルギーバンドについて理解する。
|
|
|
授業計画と
準備学習
|
|
第１部
10/6 古典力学の限界と量子力学の誕生
10/13 波動とシュレディンガー方程式
10/20 波動関数と固有方程式
10/27 演算子の性質と期待値
11/10 不確定性原理・波束
11/17 自由粒子と周期的境界条件
11/24 量子閉じ込め
12/1 中間試験
第２部
12/8 結晶構造と周期性
12/15 固体の結合
12/22 ブラッグの法則と波数空間
1/10 調和振動子とフォノン
1/19 格子振動と比熱
1/26 自由電子模型と金属
2/2 固体中の電子状態 ー エネルギーバンドの理解
期末試験
|
|
|
|
授業の特色
|
|
|
|
学生のアク
ティブ・ラー
ニングを
促す取組
|
|
|
|
|
使用言語
|
|
|
|
TA，SA配置
予定
|
|
|
|
基盤的能力
専門的能力
|
|
|
|
授業時間外
の学習
|
|
|
授業中に各自が作成した授業ノートを次回授業までに見直し復習すること。
|
|
|
成績評価の
方法
|
|
|
|
到達度評価
の観点
|
|
|
|
|
テキスト
|
|
|
|
テキスト
(詳細)
|
|
|
毎回講義資料をTACTにアップロードする。より深く理解するためには参考文献をお勧めする。
|
|
|
|
参考文献
|
|
| |
|
No
|
書籍名
|
著者名
|
出版社
|
出版年
|
ISBN/ISSN
|
|
|
1.
|
『初等量子力学』
|
原島鮮
|
裳華房
|
|
|
|
|
2.
|
『固体物理学入門（上）』
|
C. Kittel
|
丸善
|
|
|
|
|
|
参考文献
(詳細)
|
|
|
多くある量子力学（１）や固体物理学（２）の教科書の原点に相当するテキストである。
|
|
|
担当教員実
務経験内容
または実践
的教育内容
|
|
|
|
実践的授業
内容等
|
|
|
|
|
備考
|
|
授業の実施形態：原則「対面授業」を行う。
ただし、事情により「遠隔授業」を行う可能性がある。
各回講義前に事前にTACT を確認すること。
|
|