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 | 2022 |
| 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 | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 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)
Course outline:
This course introduces the classification of microscopic structures of crystals by spatial symmetry such as translation, rotation, and inversion. The course will focus on the optical characteristics of anisotropic materials and the behavior of light in them in view of the spatial symmetry.
Learning Objectives:
At the end of the course, students are expected to understand the classification of crystal systems, Bravais lattices, crystallographic point groups, etc., and the characteristics of the dielectric tensors derived from the classification. In addition, we will focus on the propagation of light in matter to learn about the birefringence phenomenon and its application.
Learning activities outside of classroom:
Students will be expected to study more than four hours for a class. Make sure to have most of the basic mathematical skills related to trigonometric functions, exponential functions, solid figures, vectors, complex numbers, calculus, etc. Clearly understand the transformation of equations and derivation of formulas in lecture materials.
Grading Criteria /Policy:
Your overall grade in the class will be decided based on term-end examination(80%) and short reports(20%).
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
結晶の微視的構造の持つ並進や回転，反転などの空間的対称性に注目し，分類法を学ぶ。異方性物質の光学的な特性や，異方性媒質中の光の挙動を対称性と関係づけて理解する。
到達目標Goal
結晶系，ブラベー格子，結晶点群などの分類と，その分類に由来する誘電率テンソルの特徴を理解する。また，物質内での光の伝搬に注目し，複屈折現象とその応用例について学ぶ。
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. ）
2022年度全学授業実施方針に従い対面授業を基本とするが，新型コロナウィルス感染状況などの社会状況に応じ，オンライン，オンデマンドの授業形態となる可能性もある。「学習支援システム」を通じて講義資料を共有して説明すると共に，適宜課題を出題して課題解決力を涵養する。
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
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※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[対面/face to face]：物性物理と光学特性
講義の概要，線形空間と基底ベクトル
第2回[対面/face to face]：電磁場の基礎方程式答
物質中のマクスウェル方程式，誘電率数
第3回[対面/face to face]：線形応答とフーリエ変換
インパルス応答と周波数応答，フーリエ変換
第4回[対面/face to face]：電磁場と荷電粒子の応答
分極，誘電率の周波数特性，荷電粒子の挙動と誘電率
第5回[対面/face to face]：等方媒質中の平面波
複素振幅と電場，偏光モード，ポインティングベクトル
第6回[対面/face to face]：一次元周期構造
7種の周期パターンの分類
第7回[対面/face to face]：二次元周期構造
17種の周期パターンの分類
第8回[対面/face to face]：三次元周期構造
回転軸に注目した7種の結晶系への分類
第9回[対面/face to face]：ブラベー格子
センタリングと14種のブラベー格子
第10回[対面/face to face]：結晶点群
ステレオグラムと32種の結晶点群
第11回[対面/face to face]：対称性と誘電率テンソル
誘電率テンソルと座標変換に対する変換則
第12回[対面/face to face]：結晶中の平面波の伝搬
屈折率面，2軸結晶と1軸結晶，フレネル方程式
第13回[対面/face to face]：結晶界面における屈折
光線速度面，屈折方向の求め方，複屈折の応用
第14回[対面/face to face]：まとめ
全体の総括と応用への展望，補足等
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】
三角関数，指数関数，立体図形，ベクトル，複素数，微積分等に関する基本的な計算スキルを漏れのないよう確認すること。数式の変形や展開で疑問の残るところをできるだけ解消すること。
テキスト（教科書）Textbooks
なし
参考書References
波動光学の風景［結晶編(1)～(3)，導入編，媒質編］
（Maruzen eBook Library電子書籍：大学図書館蔵書）
成績評価の方法と基準Grading criteria
期末試験（80%）と平常点（20%）。
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柄についても可能な範囲で理解度を確認し，説明を補足しながら講義を進める。