2015年 理工学部 シラバス - 教養教育・外国語・保健体育・共通基礎
設置情報
| 科目名 | 現代物理学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 一般教育 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 秋葉 昭太 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜5 木曜5 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | Q15U Q45V |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 現代物理学は，20世紀になってからつくられた二つの理論，すなわち相対論と量子論のこと です．これらを基にして，天体や宇宙などマクロな対象から，物質・原子核や素粒子などといったミクロな対象まで理解がすすめられています．本講義では，相対論や量子論の基礎を学び，それがどのように利用されるのかを概観していきます． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
授業形態は，スライド（おおまかな話の流れ）と板書（計算や式変形）の両方を利用します ．学習内容の定着や講義のフィードバックのために，毎回出席票を書いていただきます． |
| 履修条件 | 1-4年生選択科目．私語は禁ずる．高校数学レベルの知識や計算力は不可欠です． |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス 現代物理学とは何か．（相対論・量子論とはどんな理論なのか） |
|---|---|
| 第2回 | 相対論(1)：相対論前夜（ガリレイ変換・光の波動方程式） |
| 第3回 | 相対論(2)：相対論黎明（アインシュタインの二つの原理・ローレンツ変換） |
| 第4回 | 相対論(3)：ローレンツ変換の実用（長さ・時間・四次元時空） |
| 第5回 | 相対論(4)：相対論的力学（速度・運動方程式） |
| 第6回 | 相対論(5)：静止エネルギー（公式の導出・質量エネルギーの解放） |
| 第7回 | 相対論(6)：相対論のその後 |
| 第8回 | 量子論(1)：量子論前夜（原子論の変遷・古典物理の限界） |
| 第9回 | 量子論(2)：量子論黎明（プランクの公式・光電効果・コンプトン効果） |
| 第10回 | 量子論(3)：ド＝ブロイ波（波動の復習・電子の波動・原子のモデル） |
| 第11回 | 量子論(4)：波動力学の完成（シュレディンガー方程式の意味・不確定性原理） |
| 第12回 | 量子論(5)：波動力学の利用（シュレディンガー方程式の簡単な利用） |
| 第13回 | 量子論(6)：量子論のその後 |
| 第14回 | 現代物理学のつながり これまでの問題演習 |
| 第15回 | 平常試験とその解説 |
その他
| 教科書 |
教科書は指定しませんが，下の欄を参考に数冊の教科書を読むことを強く勧めます．
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|---|---|
| 参考書 |
和田正信 『現代物理学とは何か』 物理学のすすめ 裳華房 2004年 第2版
小出昭一郎 『現代物理学』 基礎物理学 5 東京大学出版会 2000年 第4版
これらに限らず，「相対性理論」や「量子力学」の教科書は書店にたくさん並んでいます．
専門の教科書は力学や電磁気学の知識が前提となり，やや高度になりますが，本格的に学びたい学生はぜひ数冊読んでください．
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| 成績評価の方法 及び基準 |
試験：出席＝7：3 の割合で100点満点に換算をして算出します．出席については意見・質問 ・感想などを記入してください．記入がない場合，出席点として計算しません． |
| 質問への対応 | 授業の前後など，教室で受け付けるほか，学内外で見かけた際にお気軽にお声掛けください ．メールでも受け付けます．講義中に隣の学生にきいても意味はありません．講義中の質問は挙手の上，受講者全員がその疑問を共有できるようにしてください．（板書が読みづらい・よく聞き取れなかったなども，ぜひ） |
| 研究室又は 連絡先 |
s.j.akiba.nu@gmail.com |
| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |
'14年度の様子を見る限り，やはり復習は重要なようです．特に論理の流れや式変形は自分でなぞらない限り質問もままなりません． |