應用物理學系

教學目標
藉由教授演講活動,使同學進一步了解學術研究的議題,提昇研究興趣.

授課形式
理論講述與討論-30.00%;個案分析或作品賞析-40.00%;專題實作與報告-30.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
演講時間,講員,與題目於開學後公告

教科書/參考書
無

評分標準
出席狀況: 60% 心得報告: 40%

學分數
0

授課時數(周)
2

開課班級
M11143

修課人數
3

教學目標
藉由教授指導，演講及討論,使同學進一步了解學術研究的議題,提昇研究興趣.

授課形式
理論講述與討論-50.00%;個案分析或作品賞析-10.00%;專題實作與報告-20.00%;田野調查-0.00%;實驗-20.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
討論時間與題目於開學後公告

教科書/參考書
無

評分標準
出席狀況: 60% 心得報告: 40%

學分數
1

授課時數(周)
3

開課班級
M11243

修課人數
7

教學目標
使同學對於晶體結構、能態結構、電性、磁性以及光學性質等固態物理能有清楚的了解。

授課形式
理論講述與討論-100.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
Ch1. crystal structure Ch2. wave diffraction and the reciprocal lattice Ch3. crystal binding and elastic constants Ch4. phonons I. crystal vibrations Ch5. phonons II. thermal properties Ch6. free electron fermi gas Ch7. energy bands 期末作業

教科書/參考書
Text Book: Introduction to Solid State Physics global Edition, Charles Kittel Reference Book : Atomic and Electronic Structure of Solids CAMBRIDGE

評分標準
平時成績: 70% (作業、出席狀況、上課情況) 期末作業: 30%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10943

修課人數
27

教學目標
本課程旨在介紹半導體元件的基本原理、物理特性和運作方式。學生將瞭解半導體材料的基礎知識，並學習如何分析、設計和操作各種半導體元件，如二極體、場效應電晶體和電子元件等。 學習目標： 理解半導體物理的基礎概念和材料特性。 掌握二極體的原理、特性和應用。 瞭解場效應電晶體的結構、操作和特性。 學習其他重要的半導體元件，如積體電路、光電元件等。 探討半導體元件的製造過程和技術。 瞭解半導體元件在電子電路中的應用和功能。

授課形式
理論講述與討論-100.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
課程大綱： 單元一：半導體材料和物理基礎 半導體物理基礎：原子結構、能帶理論、電子遷移和導電機制。 半導體材料：矽、鍺和III-V族化合物材料的特性和選擇。 半導體摻雜：固體摻雜、載子濃度和摻雜控制。 單元二：二極體 PN接面：形成、能帶圖、溫度效應。 靜態特性：電壓-電流特性、電容特性。 動態特性：截止頻率、響應時間。 二極體應用：整流器、穩壓器、瞭解其他特殊二極體。 單元三：場效應電晶體 MOSFET：結構、操作原理、閘極電壓對特性的影響。 MOSFET靜態特性：電流-電壓特性、閘極容量。 MOSFET動態特性：截止頻率、響應時間。 JFET和MESFET：結構、操作和特性。

教科書/參考書
Semiconductor physics and devices Neaman

評分標準
期中:50% 期末:50%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10943

修課人數
30

教學目標
To understand the LED concepts and learn measurement skills.

授課形式
理論講述與討論-50.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-20.00%;田野調查-0.00%;實驗-30.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
1. Radiative and non-radiative recombination; 2. LED basics electrical and optical propertie; 3. High internal efficiency LED designs; 4. High extraction efficiency structures; 5. Human eye sensitivity and photometric qualities; 6. Colorimetry; 7. Color mixing and rendering; 8. White-light sources based on LEDs; 9. Technology and optical design of back light system.

教科書/參考書
Light Emitting Diodes/ Author: E. Fred Schubert

評分標準
mid exam, attendence, and final report

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10943

修課人數
6

教學目標
使修課學生對於材料的性質以及物性量測與分析方面，能有基礎的認識，以作為日後研究與工作實務之基礎。

授課形式
理論講述與討論-60.00%;個案分析或作品賞析-10.00%;專題實作與報告-30.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
第一單元:晶體結構與 X光粉末繞射分析; 第二單元:顯微鏡(SEM、TEM)技術; 第三單元:磁性量測與分析(VSM、SQUID); 第四單元:電性量測與分析; 第五單元:專題實作與報告。

教科書/參考書
自編講義。

評分標準
平時成績(作業、出席狀況、上課情況):70%；期末報告:30%。

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
M11243

修課人數
21

教學目標
半導體製程是微電世界裏很重要的一環，因他決定一個好的理念是否能實現，此外是否能使產品朝短小輕薄之主要關鍵，讓數百萬顆的被動元件集中在微小的面積裏，亦可讓學生了解積體電路是如何實現之。

授課形式
理論講述與討論-90.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他:0-10.00%

課程內容與進度
1.半導體產業 2.半導體原料及化學製程 3.晶圓製程摘要 4.製程良率 5.氧化 6.微影技術 7.摻雜 8.薄膜沉積 9.金屬化 10.製程及元件之檢測

教科書/參考書
(1)書名: Introduction to Semiconductor Manufacturing Technology 作者:Hong Xiao (2)書名: Understanding Solids 作者:Richard J. D. Tilley

評分標準
平時:30% 期中:30% 期末:40%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
M11243

修課人數
12

教學目標
邀請物理相關領域的博士、教授或研究員至系上演講，藉此拓展學生的研究廣度並促進學生在物理領域之研究興趣。

授課形式
理論講述與討論-0.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他:演講-100.00%

課程內容與進度
演講時間,講員,與題目於開學後公告

教科書/參考書
無

評分標準
到課率、上課態度、聽講報告

學分數
0

授課時數(周)
2

開課班級
M11243

修課人數
7

教學目標
專題實作是微電世界裏很重要的一環，亦可讓學生了解積體電路中奈米光電是如何實現之。

授課形式
理論講述與討論-80.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他:0-20.00%

課程內容與進度
依各學生選擇的題目而定。

教科書/參考書
自選

評分標準
平時:30% 期中:30% 期末:40%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10943

修課人數
10

教學目標
專題實作是微電世界裏很重要的一環，亦可讓學生了解積體電路中固態材料是如何實現之。

授課形式
理論講述與討論-90.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他:0-10.00%

課程內容與進度
依各學生選擇的題目而定。

教科書/參考書
自選

評分標準
平時:30% 期中:30% 期末:40%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10943

修課人數
29

教學目標
光學課是一門實驗現象十分豐富的課程，藉由課堂上的講解，要讓學生瞭解光之生成、物理特性，以及光波行進之描述方法並掌握光學的基本原理和解決光學問題的基本方法。

授課形式
理論講述與討論-70.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-30.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
1. The Mathematics of Wave Motion 2. Electromagnetic Theory, Photons, and Light 3. The Propagation of Light 4. Geometrical optics – Paraxial Theory 5. More on Geometrical Optics

教科書/參考書
教科書: 1. Eugene Hecht, "Optics", Addison Wesley. 参考書: 2. Frank L. Pedrotti etc., "Introduction to Optics", Pearson New International Edition. 3. C.A.Bennett, "Principles of Physical Optics", WILEY

評分標準
作業論文與平時表現 60% 考試 40%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A11043

修課人數
25

教學目標
本課程主要教授學生古典熱力學的知識以及熱統計物理的初等概念.

授課形式
理論講述與討論-100.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
Chapter 1: The Nature of Thermodynamics; Chapter 2: Equations of State; Chapter 3: The First Law of Thermodynamics; Chapter 4: Applications of the First Law; Chapter 5: Consequences of the First Law; Chapter 6: The Second Law of Thermodynamics; Chapter 7: Applications of the Second Law; Chapter 8: Thermodynamic Potentials; Chapter 9: The Chemical Potential and Open Systems; Chapter 10: The Third Law of Thermodynamics; Chapter 11: The Kinetic Theory of Gases; Chapter 12: Statistical Thermodynamics.

教科書/參考書
Classical and statistical thermodynamics, Ashley H. Carter

評分標準
平時40% 期中30% 期末30%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A11043

修課人數
51

教學目標
本課程首先敘述x光繞射的基本原理，接著闡明勞厄繞射，單晶結構和蛋白質結晶學等三大應用。隨後描述粉晶結構等材料方面的用途。介紹了x光繞射原理與相關知識之後，把重點放在單晶結構的探討。 本課程乃針對大二的同學設計，為物理系大二開始的選修主科。藉由詳細有系統的解說使同學掌握x光繞射的基本原理。主要的目標是使修課的同學能更深入地運用此種技術，並解決晶相等相關的問題。

授課形式
理論講述與討論-60.00%;個案分析或作品賞析-10.00%;專題實作與報告-15.00%;田野調查-0.00%;實驗-15.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
第一章.基本結晶學 第二章.晶體幾何及投影 第三章.倒置座標 第四章.X光的特性與偵測 第五章.契合散射與繞射 第六章.傅立葉轉換 第七章.實際晶體繞射 第八章.X光儀原理及影響繞射因素 第九章.單晶繞射 第十章.粉末繞射 第十一章.定性與定量分析 第十二章.晶體結構分析 第十三章.序化晶體之繞射 第十四章.殘餘應力之分析 第十五章.繞射峰形分析 第十六章.優選織構測定 第十七章.非晶質散射 第十八章.小角度散射 第十九章.平面缺陷及薄膜分析 第二十章.X光顯微分析技術

教科書/參考書
1. Elements of x-ray diffraction, B. D. Cullity 2. X-光繞射原理與材料結構分析, 吳泰伯 3. X-光繞射與應用, 盧天惠 4. X-射線法, 何伶文

評分標準
作業及點名30%
實驗實作70%.

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A11043

修課人數
39

教學目標
訓練學生對電子學的理論與電路匹配，以達應用在工程的產品。

授課形式
理論講述與討論-90.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他:10-10.00%

課程內容與進度
Semiconductor Materials and Diodes Diode circuits The Bipolar Junction Transistor Basic BJT Amplifiers The Field Effect Transistor

教科書/參考書
書名：Electronic Circuit Analysis and Design, Fourth Edition. 作者：Donald A. Neaman 書局：McGraw-Hill Companies, Inc. 授課方式：口授或投影片教材講解，抄筆記

評分標準
期中考30%, 平時成績30%, 期末考40%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A11043

修課人數
53

教學目標
使同學對於近代物理,量子物理等發展與理論有清楚的了解,作為同學繼續攻讀研究所之基礎。

授課形式
理論講述與討論-90.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-10.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
本課程為一學年之課程，上學期課程內容及進度為： 1. The emergence of quantum physics (自己研讀) 2. Wave particle duality, probability, and the Schrodinger equation 3. Eigenvalues, eigenfunctions, and the expansion postulate 4. One-dimensional potentials ----------------期中考------------------------------------------------ 5. The general structure of wave mechanics 6. Operator methods in quantum mechanics 7. Angular momentum ----------------期末考------------------------------------------------

教科書/參考書
Quantum Physics 3rd edition 作者: Stephen Gasiorowicz

評分標準
平時成績: 40% (作業、出席狀況、上課情況)、期中考 30%、期末考 30%。

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A11043

修課人數
51

教學目標
以實驗驗證電路理論以及加強學生電路故障檢修和量測方面的技術,讓學生對於電子電路特性有更深入的了解。

授課形式
理論講述與討論-10.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-40.00%;田野調查-0.00%;實驗-40.00%;其他:出席-10.00%

課程內容與進度
1. 實驗室管理與安全2. 電子儀表操作使用3. 二極體特性4. 二極體整流電路5. 截波電路與箝位電路6. 稽納二極體之特性與應用7. 雙極性接面電晶體之特性8. 電晶體開關9. 電晶體偏壓電路10. 共射極放大器11. 共集極與共基極放大器12. 接面場效電晶體特性及其偏壓13. JFET放大器

教科書/參考書
教科書:“電子學實驗(上)”, 陳瓊興編著, 全華圖書

評分標準
實驗結報,出席率及期末測驗

學分數
2

授課時數(周)
3

開課班級
A11043

修課人數
46

教學目標
運用科學免費軟體、手機APP等進行物理現象觀察與量測，例如:利用Tracker影像追蹤軟體，進行1D, 2D運動、單擺、旋轉等現象觀察與驗證。Phyphox APP進行加速度即時測定與推定建物高度，產出之數據透過SciDAVis及excel軟體進行數據繪製與擬合等；後續結合Arduino硬體(ESP32)進行數位輸出入(LED燈、呼吸燈控制)、類比輸入(可變電阻、光敏電阻)與PWM馬達控制，透過ESP32物聯網物聯網功能進行數據無線傳輸及Line訊息傳送等作為；課程並安排3D列印及建模軟體的使用教學，讓學生可以製作簡單構件去輔助後續實作成品；最後經由分組討論排定科學相關議題讓學自行規劃實驗設計並做量測分析，並於期末進行分組報告評分。希冀透過上述教學作為讓學生能自行運用手邊現有材料、電子元件、程式寫作、量測作為，去實踐科學專業知能。

授課形式
理論講述與討論-30.00%;個案分析或作品賞析-20.00%;專題實作與報告-20.00%;田野調查-0.00%;實驗-30.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
本課程獲教育部教學實踐研究補助，將進行相關問卷調查、課程錄影、校外專家課程評分等。 講述：教師透過投影片口授教學內容。 實作：學生依每週進度於課堂進行實作練習及程式寫作。 設計思考：期末實作成品設計初期與學生透過設計思考的方式，去逐步建構成品的原型。 期末實作成品發表：學生與教師分組討論規劃實作內容後，進行成品製作及簡報發表。 1.課程介紹：課程介紹與概念說明、分組、材料發放 2.Phyphox介紹與使用：利用手機進行單擺週期及重力加速度量測、音叉頻率、建物高度測定。課間形成性評量，並記錄完成時間。 3.Tracker介紹與使用:乒乓球的一維自由落體、二維拋體運動、小球圓周運動量測。課間形成性評量，並記錄完成時間。 4.Ray Optics介紹與使用:Snell’s law、多層介質的雷射彎曲模擬海市蜃樓、實像虛像的呈現(路口凸面鏡模擬)。課間形成性評量，並記錄完成時間。 5.SciDAVis, excel介紹與使用:擷取第2-3週相關數據配合軟體使用及線性擬合。課間形成性評量，並記錄完成時間。 6.3D建模軟體及3D列印機使用:AutoDesk123D Design教學、3D列印機使用介紹、Cura切層軟體教學。 7.3D列印實機操作:3D列印實機操作。建模檔及列印成品評分標準：建模或成品複雜度、 建模或成品細緻度、 創意性、實用性、其他。 8.Arduino主板介紹、ESP32主板安裝、Arduino感測器介紹、Arduino概況及各類感測器介紹、ESP32物聯網主板介紹及安裝 9.Arduino IDE程式寫作I:LED燈及呼吸燈數位控制及程式寫作。課間形成性評量，並記錄完成時間。 10.Arduino IDE程式寫作II :可變電阻分壓、光敏電阻亮度類比輸入量測及程式寫作。課間形成性評量，並記錄完成時間。 11.ESP32 IoT程式寫作I:物聯網ESP32 AP mode程式寫作 課間形成性評量，並記錄完成時間。 12.ESP32 IoT程式寫作II:ESP32搭配光敏電阻及LED燈，發送Line訊息(亮度及電源開啟資訊至手機)。課間形成性評量，並記錄完成時間。 13.設計思考與科學作品分組討論:各組擬定題目與教師助教討論確認，後續規劃購買材料清單。引入設計思考概念，讓同學以使用情境去規劃成品的使用，透過發想去產出原型，後續經由開發與測試產出最後的成品。課後採買零件及材料。 14.作品整合與測試:討論製作細節、程式撰寫及軟體、電路配置等。課後採買零件及材料，3D列印件於課後製作。 15.作品整合與測試:產出成品雛形並與教師助教討論程式及成品修改。3D列印件於課後製作。 16.作品整合與測試:成品修整。 17.簡報撰寫:各組簡報撰寫。簡報內容需有製作動機、使用情境、成品進步性、程式或軟體使用介紹、科學數據產出、物理模型等。 18.期末簡報發表:預計每組15分鐘簡報含提問。簡報發表總結性評量。

教科書/參考書
無

評分標準
課間實作練習形成性評量、3D列印成品評分、程式寫作測驗、實作成品產出與簡報分享 每周授課皆有實作，每周皆給予評分，印象成績不超過10%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A11243

修課人數
45

教學目標
本課程分為兩個學期授課，第一學期課程的目標是使修課的學生瞭解電路基礎理論的概念以及基本組成電路元件之特性分析。而第二學期則藉由第一學期對於基本電路元件之分析基礎，進階介紹交流電路分析及一些較複雜電路的分析方法，如：弦波訊號電路、Laplace、頻率響應及傅立葉級數展開等。

授課形式
理論講述與討論-100.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
第一週: 基礎電路觀念介紹 (Basic Concepts) 第二週~第三週: 基礎理論介紹 (Basic Laws) 第四週~第六週: 電路節點、網路定理及迴路分析概念 (Circuit Theorems and Methods of Analysis) 第七週~第八週: 放大器和運算放大器電路 (Operational Amplifiers) 第九週: Mid-term Exam 第十週~第十一週: 運算放大器電路 (Operational Amplifiers) 第十二週~第十三週: 電容與電感 (Capacitors and Inductors) 第十四週~第十五週: 一階電路 (First-Order Circuits) 第十六週~第十七週: 二階電路 (Second-Order Circuits) 第十八週: Final Exam

教科書/參考書
教科書: J. W. Nilsson and S. A. Riedel, Electric Circuits, 11th Ed., Prentice Hall, 2020. (ISBN-13: 978-1-292-26104-1) 參考書: C. K. Alexander, M. N. O. Sadiku, and C. Y. Chen, Fundamentals of Electric Circuits, 1st Ed., McGraw-Hill, 2007. (ISBN: 978-986-157-357-1)

評分標準
作業及小考:30%; 期中考35%; 期末考35%。

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A11143

修課人數
57

教學目標
理論力學是整個物理學的基石，它包含許多基本的觀念、方法和理論，需要極為精確的加以掌握，以備後續學習之用。 本課程乃針對大二的同學設計，為物理系大二開始的必修主科。藉由詳細有系統的解說使同學掌握古典力學的基本原理。主要的目標是使修課的同學不只會使用analytic mechanics的方法解決力學問題，並能使用Lagrangian及Hamiltonian。對於其他力學所牽涉到的有趣問題，會在適當的地方提出並可指導同學於課後討論。

授課形式
理論講述與討論-80.00%;個案分析或作品賞析-15.00%;專題實作與報告-5.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
Introduction CH1. Matrices, Vectors, and Vector Calculus. [2 weeks] CH2. Newtonian Mechanics--Single Particle. [2 weeks] CH3. Oscillations. [2 weeks] CH4. Nonlinear Oscillations and Chaos. [2 weeks] ------Midterm Exam------ CH5. Gravitation. [2 weeks] CH8. Central-Force Motion. [3 weeks] CH6. Some Methods in the Calculus of Variations. [3 weeks] ------Final Exam------

教科書/參考書
1. Jerry B. Marion and Stephen T. Thornton, Classical Dynamics of Particles and Systems, 5th ed. Harcourt College Publishing 2004. 2. H. Goldstein, Classical Mechanics, 2nd ed. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, 1980

評分標準
作業，點名及小考30%
期中考35%
期末考35%.

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A11143

修課人數
62

教學目標
電磁學是物理學的一個重要分支，探討電場和磁場的相互作用及其對物質的影響。本課程旨在介紹電磁學的基本概念和原理，並提供學生相關的數學和物理工具，以理解和分析電磁現象的行為。

授課形式
理論講述與討論-100.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
課程目標： 瞭解電磁學的基本原理和基礎概念。 熟悉電場和磁場的數學描述和計算方法。 掌握電磁場的基本定律和方程式。 課程大綱： 單元一：電場與電場定律 靜電場的性質和特徵 座標系統與矢量分析 庫倫定律和電場的數學描述 電場的能量和能量密度 單元二：磁場與磁場定律 磁場的性質和特徵 洛倫茲力和磁場的數學描述 安培定律和比奧-薩伐爾定律 磁場的能量和能量密度 單元三：電磁場的數學描述 麥克斯韋方程組 法拉第電磁感應定律 麥克斯韋方程的積分形式 波動方程和波速

教科書/參考書
Introduction to electrodynamics David Griffiths

評分標準
期中:30% 期末:40% 平時: 30%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A11143

修課人數
62