2019年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
| 科目名 | 物理学実験Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 渡辺・柴田・長山 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜3･4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M53P |
| クラス | |||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 基礎的な物理現象の観察を通して物理学に対する洞察を深める。また、種々の実験装置の取り扱いに慣れ、実験手法を学ぶ。共同実験を通して，コミニュケーション能力，自分を活かす力，互いを活かす力などを育むとともに，レポート作成を通してプレゼンテーション能力を養う。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
8つの基礎的実験テーマの中から，各自に指定された5つのテーマに関する実験をする．各実験3週目のレポート指導日の授業開始までにレポートをTAに提出する．8つの実験テーマは下記の通り。 ソレノイドとヘルムホルツコイルの作る磁場／真空排気系のコンダクタンス／熱伝導率／スターリングサイクル／液体・固体相転移／電子の比電荷／連成振動／原子のエネルギー準位 |
| 履修条件 | 必修 |
授業計画
| 第1回 | [１．ソレノイドとヘルムホルツコイルの作る磁場：1週目] ソレノイドコイルの作る磁場を測定し、磁束密度分布を求める。 【事前学習】事前に配布した教科書を熟読し、実験内容を理解しておくこと。（60分） 【事後学習】実験データを解析する。（60分） |
|---|---|
| 第2回 | [１．ソレノイドとヘルムホルツコイルの作る磁場：２週目] 円形コイルとヘルムホルツコイルの作る磁場を測定し、磁束密度分布を求める。 【事前学習】事前に配布した教科書を熟読し、実験内容を理解しておくこと。（60分） 【事後学習】実験データを解析する。（60分） |
| 第3回 | 第1回レポート指導日 【事前学習】提出用レポートを作成する。（60分） 【事後学習】次回テーマの予習レポートを作成する。（60分） |
| 第4回 | [２．熱伝導率：1週目] 銅、アルミニウムの熱伝導率を測定する。また電気抵抗を測定し、熱伝導率と電気伝導度から銅、アルミニウムのローレンツ数を求める。 【事前学習】事前に配布した教科書を熟読し、実験内容を理解しておくこと。（60分） 【事後学習】実験データを解析する。（60分） |
| 第5回 | [２．熱伝導率：２週目] ステンレスの熱伝導率を測定する。また電気抵抗を測定し、熱伝導率と電気伝導度からステンレスのローレンツ数を求める。 【事前学習】事前に配布した教科書を熟読し、実験内容を理解しておくこと。（60分） 【事後学習】実験データを解析する。（60分） |
| 第6回 | 第2回レポート指導日 【事前学習】提出用レポートを作成する。（60分） 【事後学習】次回テーマの予習レポートを作成する。（60分） |
| 第7回 | [３．スターリングサイクル：1週目] スターリングエンジンの効率測定、およびスターリング冷凍機の効率測定を行う。 【事前学習】事前に配布した教科書を熟読し、実験内容を理解しておくこと。（60分） 【事後学習】実験データを解析する。（60分） |
| 第8回 | [３．スターリングサイクル：2週目] ヒートポンプの効率測定を行う。 【事前学習】事前に配布した教科書を熟読し、実験内容を理解しておくこと。（60分） 【事後学習】実験データを解析する。（60分） |
| 第9回 | 第3回レポート指導日 【事前学習】提出用レポートを作成する。（60分） 【事後学習】次回テーマの予習レポートを作成する。（60分） |
| 第10回 | [４．液体・固体相転移：1週目] 融点が既知の試料（Sn，Bi）について冷却曲線を求める。 【事前学習】事前に配布した教科書を熟読し、実験内容を理解しておくこと。（60分） 【事後学習】実験データを解析する。（60分） |
| 第11回 | [４．液体・固体相転移：2週目] SnとBiの合金について冷却曲線を求め，状態図を作成する。 【事前学習】事前に配布した教科書を熟読し、実験内容を理解しておくこと。（60分） 【事後学習】実験データを解析する。（60分） |
| 第12回 | 第4回レポート指導日 【事前学習】提出用レポートを作成する。（60分） 【事後学習】次回テーマの予習レポートを作成する。（60分） |
| 第13回 | [５．原子のエネルギー準位：1週目] ヘリウム、ネオン、アルゴンガスについてフランクヘルツの実験を行い、各原子のエネルギー準位を求める。 【事前学習】事前に配布した教科書を熟読し、実験内容を理解しておくこと。（60分） 【事後学習】実験データを解析する。（60分） |
| 第14回 | [５．原子のエネルギー準位：2週目] ネオンガスを用いたフランクヘルツの実験を測定条件を変えて行い、測定原理を理解する。 【事前学習】事前に配布した教科書を熟読し、実験内容を理解しておくこと。（60分） 【事後学習】実験データを解析する。（60分） |
| 第15回 | 物理学プロジェクト実験成果報告会を聴講する。5テーマ目の実験のレポートを提出する。 【事前学習】提出用レポートを作成する。（60分） 【事後学習】報告会の内容について復習する。（60分） |
その他
| 教科書 |
高野良紀ほか 『専門課程物理学実験』 裳華房 2012年 第1版
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
レポートにより評価する。期限を過ぎて提出されたレポートは採点しない。評価が低いレポートは再提出させることがある。 |
| 質問への対応 | 各実験テーマに関する質問は、テーマ担当者に質問する。 実験全体に関する質問は、実験係（出村、関口）に質問する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
ガイダンス時に配布する。 |
| オフィスアワー |
水曜 駿河台 13:20 ～ 16:30 各物理学実験室
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| 学生への メッセージ |
実験の前に必ず教科書を精読してくること。 |