+R授業対象科目。1-14回の間の適切な時期に+R授業を受けること。詳細はmanaba+Rを参照。

固体とはどんなものか

ほとんどの固体は「結晶」
原子核が並んでいて、原子核の周りや、原子核の間を電子が運動している。

物質中の「波」

光の反射・屈折は高校でも学んだが、固体中ではほかにも様々な波がある。

屈折の法則と「波数」

屈折の法則の証明(復習)
「波数ベクトル」とは

格子振動

結晶中では、原子の振動が波として伝わる。これが格子振動(フォノン)。
フォノンの重要な特徴は何か。
比熱や熱伝導とフォノンの関係。

電子波

電子の運動も波として扱うのが正しい。

結晶構造

結晶構造がなぜ重要か。
結晶構造の特徴：周期性・対称性
単位胞と単位構造、基本単位胞、周期ベクトルと基本周期ベクトル、格子点、ブラベ格子

代表的な結晶構造

面心立方、体心立方、六方最密、NaCl型、CsCl型、ダイヤモンド型、閃亜鉛鉱型、ルチル型、ペロブスカイト型、ほか

周期性・対称性

「基本周期ベクトル」と「単位構造」
対称操作、回転・鏡映・反転、群論

物質科学で使う数学

「格子振動」などで登場する2階の線形微分方程式などについて解説する予定

以上の内容と平行して、周期表にある多くの元素がどのようにしてできたのかについても学ぶ。

学習内容について、基本的な概念を理解していることと、基本的な問題を解いたり論理的に説明する力を問う。
【注意】定期試験のルールを良く確認すること。
例：「持ち込み許可物件」が「無し」の場合、定規を持ち込むだけで不正行為と見なされ試験を受けられなくなることがある。

出席すること。宿題を出したり、中間授業内テストを行う可能性もある。
る。