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物性物理学1

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科目名
平成28年度以降入学者
物性物理学1
科目名
平成27年度以前入学者
物性物理学1
教員名 石田 浩
単位数    2 学年    3 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 前期 履修区分 選択
授業テーマ “物性”すなわち、物質の性質をミクロの物理法則から理解する
授業のねらい・到達目標 物性物理学の目的は、物質の巨視的な性質(色、硬さ、電気特性など)を、物質中のイオンと電子の振舞いにさかのぼって微視的に理解することである。この際、イオンや電子の運動を記述するため量子力学が必要となり、また熱平衡状態の莫大な個数の粒子を扱うため統計力学が必要となる。前期開講の本講義では、原子の電子構造の復習からスタートし、物性物理学の主な対象となる固体、特に結晶の構造について学ぶ。次に格子イオンの微小振動であるフォノンを古典力学、量子力学で記述して、結晶の比熱、熱膨張について考察する。
授業の方法 通常の講義形式で行う
事前学修・事後学修,授業計画コメント 毎回の講義内容を各自1時間以上復習して講義に出席することが望ましい。
授業計画
1 イントロダクション:物性物理学とはなにか?
2 原子の電子構造、イオン化エネルギー、電子親和力
3 原子結合の分類:イオン結合、共有結合、金属結合
4 誘電体と誘電率1
5 誘電体と誘電率2
6 結晶の記述1:単位格子、格子ベクトル
7 結晶の記述2:単位格子、格子ベクトル
8 結晶構造の決定1:X線回折と逆格子
9 結晶構造の決定2:X線回折と逆格子
10 結晶中のイオン振動:音響フォノン
11 結晶中のイオン振動:光学フォノン
12 結晶の格子比熱と熱膨張
13 試験と問題解説
14 第1回から第13回までの講義内容について質疑応答を行う
15 授業の総括と復習
その他
参考書 参考書は、授業の際に伝える。
成績評価の方法及び基準 授業内テスト(70%)、授業参画度(30%)
オフィスアワー 授業内容に関する質問は授業後あるいは学科事務室で受け付けます。その後、時間を調整して、物理学科図書室または本館1階で応対します。

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