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授業科目名
担当教員
光物性物理学
小林 潔
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TAM311 2 (未登録) 3 後期 II
[概要]
真空中の光の性質を基礎として,物質中の電子の振る舞いを光学応答として抽出する方法論を学び,実際の実験データの理解につなげる.まず,光場を古典的な電磁場として取り扱い,物質の光学応答を記述する方程式を導出する.次に,物質の記述法を学び,光学遷移と発光スペクトルについて知見を得る.さらに理解を深めるために,光学応答の量子論を学ぶとともに,光・物質,さらには生命について考察する.
[具体的な達成目標]
(1)光の性質を理解する.
(2)物質の中の電子と光の振る舞いを理解する.
(3)量子ナノ構造の基礎を理解する.
(4)光学遷移と吸収および発光スペクトルの基礎を理解する.
(5)光学応答の量子論の基礎を理解する.
[必要知識・準備]
微分積分学
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 50  %[具体的な達成目標]についての達成度を評価する.60%以上の達成者を合格とする. 
2受講態度 10  %合格者に加点する. 
3発表/表現等 40  %[具体的な達成目標]についての達成度を評価する.60%以上の達成者を合格とする. 
[教科書]
(未登録)
[参考書]
  1. 大津元一,小林 潔, ナノフォトニクスの基礎, オーム社, ISBN:4-274-20247-X
  2. 工藤恵栄, 光物性の基礎, オーム社
  3. H. Haug and S. W. Koch, Quantum Theory of the Optical and Electronic Properties of Semconductors, World Scientific
  4. Y. Toyozawa, Optical Processes in Solids, Cambridge University Press
  5. 斎木敏治,戸田泰則, 光物性入門, 朝倉書店, ISBN:4-254-21502-1
[講義項目]
第1回:光学過程の分類
第2回:光学反射と透過係数
第3回:複素屈折率と誘電定数
第4回:光学物質と透過吸収スペクトル
第5回:固体の光学特性,バンド構造と状態密度,
第6回:シリコンと化合物半導体のエネルギーバンド
第7回:理論モデルの概観,非局在状態と集団運動励起
第8回:物質中での光の伝搬
第9回:物質中の電子,格子の双極子振動モデル(ローレンツモデル)
第10回:局所電場,Kramers-Knonigの関係
第11回:分散,光学的異方性
第12回:バンド間遷移,光吸収と発光
第13回:直接バンドギャップ半導体のバンド端吸収
第14回:間接バンドギャップ半導体のバンド端吸収
第15回:吸収スペクトルの測定法,まとめと総括
[教育方法]
独自の講義テキストを用意し,それに沿って進めるが,用語,概念,考え方,式の導出などわかりにくいところを重点的に適宜解説を加える.受講生は自らテキストを読み進め,他の受講生にわかりやすく説明する,例題を解いて説明する等,積極的に関与することを期待している.また,講義の前後には,自ら手を動かして計算する,式のイメージをつかむ,わからない点は,なるべく早めに質問するなどの習慣をつけるよう指導する.
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
(未登録)
[その他]
(未登録)