学科

学年

 

 

E4

 

科目,

 分類

 

気体電子[気体]

Gaseous Electronics

 

講義,
必修

 

通年

2単位

 

 

西村 賢治

NISHIMURA Kenji

 

内容と目標

 電子工学を学び応用するには、電子工学の基礎、電子現象を十分に理解していなければならない。気体電子工学では、電子そのものの性質、加えて基本的な物理現象をまず取り扱い、電磁界中での単一電子の運動について考える。ついで気体中の電子やイオンの振舞いを理解し、気体放電およびプラズマを取り扱う。

教科書等

  電子現象 相川考作著 朝倉書店 および プリント

評価方法

  定期試験と課題により評価する

関連科目

  物理,応用物理,電磁気学,電子材料,固体電子

 

授  業  計  画

 第 1週 気体電子工学の概要

 第 2週 電子の性質と物理現象(量子論的な考察)

 第 3週 電磁気の復習(電磁界中での電子の運動を考える準備)

 第 4週 運動方程式(ニュートンの運動方程式と電磁力)

 第 5週 電界中での電子の運動(簡単な系の場合)

 第 6週 孤立原子(ボーアの原子模型、ボーア半径)

 第 7週 固体の構造(バンド理論について)

 第 8週 前期中間試験

 第 9週 電子放出(固体表面から電子を放出させる方法とその応用例)

 第10週 電界中の電荷の運動(ローレンツ力がある場の電荷の運動)

 第11週 仕事(系が仕事に対してする仕事)

 第12週 磁界中の電荷の運動(ローレンツ力がある場の電荷の運動)

 第13週 静電偏向、電磁偏向(偏向方法とその理論)

 第14週 気体中の放電一般

 第15週 前期期末試験

 第16週 圧力(粒子という点からみた圧力)

 第17週 気体の分布法則(マックスウェル・ボルツマンの分布関数)

 第18週 衝突断面積1(平均自由行程とその分布)

 第19週 衝突断面積2(同上)

 第20週 衝突の理論1(散乱角、衝突パラメータについて特に弾性衝突)

 第21週 衝突の理論2(同上)

 第22週 後期中間試験

 第23週 実験室系と重心系

 第24週 電離と励起(非弾性衝突)

 第25週 グロー放電、アーク放電

 第26週 プラズマとは(物質の第4状態)

 第27週 プラズマの物理

 第28週 プラズマの応用(核融合等)

 第29週 気体電子まとめ(1年間のまとめ)

 第30週 学年末試験