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教育・研究
シラバス情報
平成23年度
工学部機械電気工学科
詳細
シラバス情報
注)公開用シラバス情報となります。在学生の方は、「
UNIVERSAL PASSPORT
」で詳細をご確認下さい。
科目名
物理2
担当教員名
池畑 義人
配当学年
1
開講期
後期
必修・選択区分
コース共通選択
単位数
2
履修上の注意または履修条件
高校のとき、物理学を学習した者もしなかった者も、先立って基礎学力講座物理の授業を受講しておくことが好ましい。
受講心得
とにかく、授業には遅れないように、しかも毎回必ず出席してください。
教科書
参考文献及び指定図書
物理学(裳華房) 小出昭一郎著
関連科目
基礎学力講座物理
オフィスアワー
授業の目的
振動や波動は、われわれのまわりいたるところで見受けられ、大きくわれわれに関わっている現象です。これらの現象について学びます。
まず、一端を固定したばねの他端につながれた、一質点の振動について学びます。つぎに、多くの質点達が連なった場合について、その変位は波(波動)として伝播することを学習します。つぎに、具体的で重要な例として、光と音の波について、学びます。 最後に、ひろがりのある物体中の波について学びます。
授業の概要
授業計画
学習内容
学習課題(予習・復習)
○第1回 単振動とその合成
一端を固定したばねにつながれた、一質点の一直線上の運動をしらべます。この運動は単振動とよばれ、一番基本的でかつ普遍的な振動様式です。
にふたつの単振動が、同方向および垂直方向に重なったときの運動について調べます。
○第2回 減衰振動、強制振動
単振動に、減衰が加わった、減衰振動について学びます。さらに、強制振動について学びます。そのさい、共鳴という現象が起きることも学びます。
○第3回 連成振動
単振動をする同質量の二質点がさらに同じばね定数のばねにより連なったときの振動、連成振動を学びます。
○第4回 弦の振動
まず、連続体である弦の振動について学びます。連続体における振動は波動として伝播します。
○第5回 復習および小テスト
第1~4回の復習をやり、そのあと小テストをします。
○第6回 棒を伝わる縦波
次に、連続体である弾性体の棒を伝わる縦波について学びます。
○第7回 波動方程式とその解
5,6回目で導かれた方程式は、微分方程式としては同形です。この方程式の解の一般的性質について学びます。この方程式は線形であり重ねあわせの原理が成り立ちます。
○第8回 平面波と球面波
2次元あるいは3次元に広がった媒質中の波動について学びます。そこでの平面波について学びます。可能であれば、球面波についても学びます。
○第9回 光の波
われわれになじみ深い波動である光について学びます。波動の伝播に関する原理(もっともと思われる先験的な考え)であるホイヘンスの原理をまず学び、それをもとに、波動のもつ一般的な性質に、回折、屈折があることを学びます。
○第10回 復習および小テスト
第6~9回の復習をやり、そのあと小テストをします。
○第11回 幾何光学
可視光の波長は短いため、光の進路を幾何的な線で扱えます。その手法による光の研究を幾何光学といいます。そのさい基礎となるのは、反射の法則と屈折の法則です。例として、球面による反射や屈折を調べます。
○第12回 光の干渉
可視光の波長は短いため、波動に関係する現象は比較的観測されにくい。その一つとして、光の干渉があります。その関係の実験として、ヤングの実験、薄膜による干渉、ニュートン環がありますが、それらについて学びます。
○第13回 干渉性と非干渉性
光には、位相のそろった、干渉性の光と、その逆の非干渉性の光があることを学びます。それらの特徴について学びます。
○第14回 回折、偏光
回折の具体例として、スリットによる回折や回折格子について学びます。また、偏光についても学びます。あと、時間に余裕がある範囲で、非線形波動についても少し学習する。
○第15回 復習および小テスト
1~14回の復習をやり、そのあと小テストをします。
毎回、課題または小テストを実施します。これらより諸君の理解度をみて、講義のペースや内容を少し変更する場合があります。
授業の運営方法
物理は、演習問題を解かないと、なかなか身につかない学問です。授業ではできるかぎり、毎回かんたんな課題を後半でやってもらいます。また、5回目ごとに豆テストをおこないます。
備考
学生が達成すべき到達目標
評価方法
評価の割合
評価の実施方法と注意点
試験
小テスト
レポート
成果発表
作品
その他
合計
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