電気物理学｜シラバス情報

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

電気物理学

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Electrical Physics

授業コード　Class code

9973360

科目番号　Course number

73ELPRS101

教員名

杉山　睦

Instructor

Mutsumi Sugiyama

開講年度学期

2023年度後期

Year/Semester

2023 Second Semester

曜日時限

火曜1限

Class hours

Tuesday 1st Period

開講学科・専攻　Department

創域理工学部　電気電子情報工学科

Department of Electrical Engineering, Faculty of Science and Technology

単位数　Course credit

2.0単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

-

授業の主な実施形態　Main class format

対面授業/On-site class

概要　Description

【概要】【概要】電気・電子・情報の分野は、数学及び物理学の基礎の上に成り立っている。本科目は、物理学の基礎のうち、電磁誘導・電磁波・原子など、高校で扱った物理学の発展的内容をスタートとし、電気電子情報分野で最も重要な物理学である「量子力学」の概念を理解することで、２年次以降の各科目(とりわけ半導体)の理論・原理を、物理学的に理解できるようになる。

目的　Objectives

【目的】本科目は、当学科のディプロマポリシーに定める第２項「電気工学、電子工学、情報通信工学の学問分野に共通した基礎学力と、その上に立つ各分野の専門知識」を実現するための科目である。概要に示した一連の取り組みを通して、電気・電子・情報工学に関する基礎的な物理学と、その背景にある数学や自然科学について理解する事を目的とする。

到達目標　Outcomes

【到達目標】本科目を通じて、電気電子情報工学の基礎となる、物理学を理解することを最終目的とし、工学サイドから見た電気物理学について説明できるよう修得する。

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

数学、自然科学と情報活用能力

履修上の注意　Course notes prerequisites

特に無し。高校で扱った物理を復習して望むこと。他学科・他学部受講可。

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

課題に対する作文　Essay

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準備学習・復習　Preparation and review

（準備学習）各回の授業前に2時間程度、指定した教科書・キーワード等の授業内容に関連した部分を熟読したり、場合によっては検索などして調査しておくこと
（復習）各回の講義内容を2時間程度復習し、各回の講義で説明した内容について理解の定着を図ること
予習・復習の範囲などは、LETUSで随時アナウンスする。

成績評価方法　Performance grading policy

レポート30点(1回10点×3回)、到達度評価試験70点とし、合計60点以上を合格とする。
レポート課題は授業中に学習した内容を復習する内容、もしくは半導体の最新動向を調査する内容とし、10月末、11月末、1月頭に提出する事とする(休講や講義の進捗状況に合わせ、適宜ずれる事がある)。

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

Y

書誌情報　Bibliographic information

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MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

授業計画　Class plan

01：電気物理学とは
・本授業で扱う分野について紹介し、講義の目的を明らかにする。

02：電磁誘導
・モーターなどの基礎となる、電気と磁気との関係を理解する。

03：電磁波
・無線通信などの基礎となる、電磁波の性質について理解する。

04：原子
・原子模型やパウリの排他律など、量子力学を扱うために必要な、原子について理解する。

05：量子力学１：シュレディンガー方程式
・シュレディンガー方程式の導出についてのイメージと計算方法について理解する。

06：量子力学２：量子化
・物理量の量子化についてのイメージをつかみ、固有値について理解する。

07：量子力学３：電子のエネルギー
・自由電子エネルギーについてのイメージと方程式、および応用を理解する。

08：量子力学４：波動関数
・周期的ポテンシャル中の波動関数についてのイメージと方程式を理解する。

09：量子力学５：エネルギーバンド
・エネルギーバンドのイメージと方程式、および応用について理解する。

10：量子力学６：フォノンと熱力学
・フォノンのイメージと方程式、および応用について理解する。

11：演習
・量子力学に関する演習問題を解くことにより、理解の定着を図る。

12：電子のエネルギー１
・電子のエネルギー分布のイメージと方程式、および応用について理解する。

13：電子のエネルギー２（電子の運動）
・電子の運動のイメージと方程式、および応用について理解する。

14：電子のエネルギー３：量子化
・格子振動の量子化のイメージと方程式、および応用について理解する。

15：到達度評価（対面授業）
・後期範囲の試験を行うと共に、電気物理学の基礎を総括する。

授業担当者の実務経験　Work experience of the instructor of the class

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教育用ソフトウェア　Educational software

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備考　Remarks