現代物理学 (Q45V)

学修到達目標	現代物理学は，20世紀になってから確立された二つの理論，すなわち相対論と量子論を基礎としています。これらに基いて，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．

第1回	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)：ローレンツ変換とその応用（長さ・時間・四次元時空）
第5回	相対論(4)：相対論的力学（四元速度・加速度と運動方程式）
第6回	相対論(5)：質量とエネルギーの同等性（公式の導出・質量エネルギーの解放）
第7回	相対論(6)：相対論のその後の発展レポート課題の説明
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)：物質波と波動関数（波動の復習・電子の波動・原子のモデル）
第11回	量子論(4)：量子力学の完成（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)：量子力学の利用（シュレディンガー方程式の簡単な利用）
第13回	量子論(6)：量子論のその後の発展
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

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．
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．
成績評価の方法及び基準	（特殊）相対論に関するレポート50％と平常試験（主に量子論）50％を合計して成績を評価する。
質問への対応	なるべく講義中に質問して下さい。メールも利用可能です。
研究室又は連絡先	船橋校舎1号館1階113（右）室(水、木のみ在室) nakazawa.naohito@nihon-u.ac.jp
オフィスアワー
学生へのメッセージ	具体的な問題（演習問題）を自分で解いてみることが理解を深めるためには不可欠です。

2017年 理工学部 シラバス - 教養教育・外国語・保健体育・共通基礎