理工学部Faculty of Science and Engineering
ELC300XD（電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 300）物質物性Material Sciences
本宮 佳典Yoshinori HONGUH
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2021 |
| 授業コードClass code | H9078 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 木2/Thu.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
創生科学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
Many of the macroscopic properties of materials are defined by the microscopic structure of the material. In particular, spatial symmetry such as translation, rotation, reversal, etc. is an important aspect in solid state physics. This course introduces the basic elements of crystal symmetry and its application to the electromagnetic theory of anisotropic medium. This course will focus on the basic concept of crystal optics and the characteristic behavior of light propagation in anisotropic medium.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
物質のマクロな特性には，その物質の微視的な構造によって規定される部分も多い。特に結晶構造の持つ並進や回転，反転などの対称性に注目し，等方性媒質と対照しながら，異方性物質の光学的な性質や，異方性媒質中を伝搬する光の挙動とその特徴を学ぶ。
到達目標Goal
結晶構造の基本的な分類としてブラベー格子，結晶点群の概念を理解し，分類の基礎となる考え方を理解する。また，微視的構造のモデルと電磁気学，古典力学に基づいて，誘電率テンソル，光学軸，法線速度，光線速度などの概念や物質内部での光の伝搬の態様を理解する。さらに，異方性媒質の複屈折性を応用した光学素子の具体例について，その構成と動作原理を理解する。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
2021年度全学授業実施方針，学部方針を基本とする。本科目では講義形式の対面授業を基本としつつ，社会情勢から教室での授業実施が困難な場合はオンラインで実施する。オンラインの場合は資料配信型を基本として進める。必要に応じて内容の理解を促すための簡単な課題を出題する。授業の進め方の詳細説明，課題の出題・提出・フィードバック等は「学習支援システム」を通じて行う。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回：物質の諸特性と光物性
授業計画の説明，物性の概念，電磁場の方程式
第2回：電磁場と線形応答
インパルス応答と周波数応答関数
第3回：光と荷電粒子の応答
強制振動の二階常微分方程式による記述と分極率
第4回：物質中の電磁場
分極と磁化，物質中のマクスウェル方程式，減衰平面波
第5回：誘電体と金属
ドルーデ・ローレンツモデルとローレンツ・ローレンツの式
第6回：一次元格子の分類
7種の一次元格子壁紙群，対称性の分類
第7回：二次元格子の分類
17種の二次元空間群
第8回：三次元格子の分類
7種の結晶系と14種のブラベー格子
第9回：結晶点群
32種の結晶点群，対称要素，ステレオグラム，ラウエクラス
第10回：対称性と誘電率テンソル
結晶系と誘電率テンソルの自由度，対角化可能となる条件
第11回：結晶中の光の伝搬
平面波の存在条件と屈折率面，フレネル方程式
第12回：結晶界面での光線の屈折
光線速度面と常光，異常光の屈折，偏光プリズムの原理
第13回：結晶によるX線の回折
結晶面，ミラー指数，ブラッグの条件，フリーデルの法則
第14回：誘電率異方性と光学特性
直線複屈折と直性二色性，円複屈折と円二色性
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】高校数学の三角関数，指数関数，立体図形，ベクトル，複素数，微積分に関する基本事項の理解に漏れのないよう確認しておくこと。講義後に、理解できたことと疑問の残った点を確認すること。
テキスト（教科書）Textbooks
特になし。
参考書References
波動光学の風景：https://www.adcom-media.co.jp/opluse/wave/ebook/
「結晶編(1)」，「結晶編(2)」，「導入編」，「媒質編」
成績評価の方法と基準Grading criteria
期末試験（70%）と平常点（30%）。
平常点としては，期中の課題対応状況等を加味する場合があるものとする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
基礎科目，関連科目等で既習の事項についても，理解度を確認し，可能な範囲で説明を補足しながら講義を進める。