シラバス情報
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教員名 ： 尾沼 猛儀
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開講年度
2025年度
開講学期
前期
科目名
光物性
授業種別
講義
科目名（英語）
Optical Physics
授業情報(授業コード・クラス・授業形態)
A0800002 光物性 [S4][対面]
担当教員
尾沼 猛儀
単位数
2.0単位
曜日時限
水曜3限
キャンパス
新宿
教室
A-0815教室
学位授与の方針
1 基礎知識の修得 10 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 80 ％ 3 汎用的問題解決力の修得 10 ％ 4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％ 具体的な到達目標
反射、透過、偏光、干渉など光の基本的な性質を理解し演習問題を解くことができる。水素原子、多電子原子、２原子分子における光学遷移過程や発光スペクトルを理解し、実践的な内容に取り組む素養を身に着けることを目標とする。
受講にあたっての前提条件
熱・統計力学、電磁気学Ⅰ、量子物理学を修得していることを前提とする。固体物理学Ⅰを同時に履修することを推奨する。
授業の方法とねらい
光物性とは、光と物質の相互作用の諸現象を総称する言葉である。本講義の前半では、反射、透過、偏光、干渉など光学の基礎を取り扱う。後半では、水素原子、多電子原子、２原子分子における光学遷移、発光スペクトルなどを学び、量子力学の基礎を具体例を通じ理解することを目標とする。
AL・ICT活用
e-ラーニング等ICTを活用した自主学習支援
第1回
授業形態
対面
事前学習
教科書１〜２ページを読む
2時間
授業内容
ガイダンス、光とは何か、波の式の扱い
事後学習・事前学習
事後学習：課題プリントの解き直し
事前学習：光の反射、屈折、回折、干渉に関して復習しておく 4時間
第2回
授業形態
対面
授業内容
光の基本的な性質：反射、屈折、回折、干渉
事後学習・事前学習
事後学習：課題プリントの解き直し
事前学習：教科書３〜６、８〜１１ページを読む 4時間
第3回
授業形態
対面
授業内容
電磁波としての光、マクスウェル方程式の紹介
事後学習・事前学習
事後学習：課題プリントの解き直し
事前学習：教科書２１〜２４ページを読む 4時間
第4回
授業形態
対面
授業内容
物質中の光の伝搬、複素誘電率
事後学習・事前学習
事後学習：課題プリントの解き直し
事前学習：教科書２４〜２８ページを読む 4時間
第5回
授業形態
対面
授業内容
光の反射率と透過率、偏光、フレネル方程式
事後学習・事前学習
事後学習：課題プリントの解き直し
事前学習：教科書２４〜２８ページを読む 4時間
第6回
授業形態
対面
授業内容
ブリュースター角、全反射
事後学習・事前学習
事後学習：課題プリントの解き直し
事前学習：課題プリントの解き直し 4時間
第7回
授業形態
対面
授業内容
学修到達度の確認（授業内試験）
事後学習・事前学習
事後学習：学習内容の振り返り
事前学習：ボーアの量子論（前期量子論）の復習 4時間
第8回
授業形態
対面
授業内容
水素原子の電子状態（前期量子論）、量子力学の導入
事後学習・事前学習
事後学習：課題プリントの解き直し
事前学習：シュレーディンガー方程式の導出方法の復習 4時間
第9回
授業形態
対面
授業内容
量子力学の導入、水素原子の電子状態（量子力学）
事後学習・事前学習
事後学習：課題プリントの解き直し
事前学習：波動関数のブラケット表示と演算子の復習 4時間
第10回
授業形態
対面
授業内容
水素原子の電子状態（量子力学）、量子力学の補足
事後学習・事前学習
事後学習：課題プリントの解き直し
事前学習：波動関数のブラケット表示と演算子の復習 4時間
第11回
授業形態
対面
授業内容
遷移確率と遷移選択則、フェルミの黄金律
事後学習・事前学習
事後学習：課題プリントの解き直し
事前学習：応用物理実験IIIテキストの実験⑤の理論を読む 4時間
第12回
授業形態
対面
授業内容
多電子原子（ヘリウム）
事後学習・事前学習
事後学習：課題プリントの解き直し
事前学習：教科書７４〜７５、８５〜８６、１３３〜１３６ページを読む 4時間
第13回
授業形態
対面
授業内容
２原子分子のエネルギー
事後学習・事前学習
事後学習：課題プリントの解き直し
事前学習：課題プリントの解き直し 4時間
第14回
授業形態
対面
授業内容
学修到達度の確認（授業内試験）
事後学習・事前学習
事後学習：学習内容の振り返り
事前学習：教科書１３３〜１３９ページを読む 2時間
第15回
授業形態
遠隔（オンデマンド）
授業内容
振り返り（２原子分子の電子状態）
事後学習
学習内容の振り返り
2時間
成績評価の方法
中間試験と期末試験（75%）と演習・レポート課題（25％）の結果により、6段階のGrade(A+,A,B,C,D,F)で評価し、D以上の者に単位を認める。テストでは教科書、ノートの持ち込み不可。
受講生へのフィードバック方法
毎週、課題プリントを回収し、解答状況を確認します。白紙など、解答状況が良くない場合は、再提出を求めることがあります。
教科書
「光物性物理学」 櫛田孝司著（朝倉書店）
ただし、本書は難解な記述が多いので、都度、容易な表現で説明する。 参考書
「光物性基礎」 工藤恵栄著（オーム社）
「分光エリプソメトリー 第２版」 藤原裕之著（丸善出版） 「物質の対称性と群論」 今野豊彦著（共立出版） オフィスアワー
毎週水曜の１７：３０〜１８：３０間、新宿校舎Ａ２１６８室またはKU-LMS での質問受付にて。
授業時間外は電子メール st13517@ns.kogakuin.ac.jp 受講生へのメッセージ
必ずノートをとり、課題を自分で考えること。
本科目を履修することにより、光の反射・吸収・発光・散乱などの身近な現象に対する物理的な理解が深まります。また、原子や分子分光学の基礎を習得することができます。分光学は、量子化学や天文学の基礎として位置付けられます。 実務家担当科目
実務家担当科目
実務経験の内容
半導体物性工学に関する研究の経験がある教員が、材料開発研究を活かし、光物性の基礎から応用事例について講義する。
教職課程認定該当学科
該当なし
その他の資格・認定プログラムとの関連
関連する科目でない
教育課程コード
Ⅲ3c
教育課程コードの見方【例】 Ⅰ2a（Ⅰ…Ⅰ群、2…2年配当、a…必修） ※ a : 必修 b : 選択必修 c : 選択 ※複数コードが表示されている場合には入学年度・所属学科の学生便覧を参照のこと
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