2023年 短期大学部 シラバス - ものづくり・サイエンス総合学科
設置情報
| 科目名 | 応用物理学実験Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | ものづくり・サイエンス総合学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 駒田・小林（一） 他 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜3･4 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | E23G |
| 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 | ||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 実験を通して，基礎的な物理現象やその法則性についての理解を深めるとともに，物理学，電気工学及び電子工学における実験と理論の密接な関係について学習する。また，物理学実験における基本的な測定機器の取り扱い方法も習得することができる。これらを通じて，実験に対する素養を身に付けることができ，物理現象を把握するセンスや創造的な研究態度を培うことができる。 本授業科目はDP4及びCP4に該当しています。 科目ナンバリング:MFmPh-216＊ |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」として実施する。 建設業（資源リサイクル・廃棄物処理技術開発部門）で勤務経験のある教員及び情報通信業，情報通信機器製造業（無線通信研究部門）で勤務経験のある教員が，その経験を活かして，理論だけでなく実践を想定した実験について解説及び実験指導を行う。 少人数(3～5名程度)の実験班に分かれ，全員が協力して実験を行う。各回に行う実験テーマは実験班によって異なるので，初回の説明を必ず受けること。測定データ及び実験結果は実験ノートに記録する。 |
| 履修条件 | 専門教育科目／選択（物理学） (1)応用物理学実験IIを履修すること。 (2)ものづくり・サイエンス総合学科の学生対象。 |
授業計画
| 第1回 | 全１５回の実験内容の概略説明 【事後学習】次週以降の準備として、実験書「応用物理学実験Ⅰ」の各実験項目を熟読し，各項目ごとの疑問点・質問事項を整理用ノートに取りまとめる。可能であれば、確認できた実験上の注意点についても整理しておく。（60分） |
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| 第2回 | 実験テーマ： レーザー光の偏光と回折(1) レーザー光のビーム径およびビームの広がり角測定を行う。 【事前学習】実験書「応用物理学実験Ⅱ」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第3回 | 実験テーマ： レーザー光の偏光と回折(2) レーザー光の偏光およびフラウンホーファー回折の実験を行う。 【事前学習】実験書「応用物理学実験Ⅱ」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第4回 | 実験テーマ： 真空排気系のコンダクタンス(1) 到達真空度と漏れを測定し，漏れの原因を検討する。 【事前学習】実験書「応用物理学実験Ⅰ」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第5回 | 実験テーマ： 真空排気系のコンダクタンス(2) 導管のコンダクタンスを測定する。 【事前学習】実験書「応用物理学実験Ⅰ」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第6回 | 実験テーマ： LC発振器(1) 並列共振回路を作成し，共振周波数と減衰過程における時定数を求め理論値との比較を行う。 【事前学習】実験書「応用物理学実験Ⅰ」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第7回 | 実験テーマ： LC発振器(2) コルピッツ発信器の実験で測定された発信周波数と理論値との比較を行う。 【事前学習】実験書「応用物理学実験Ⅰ」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第8回 | 実験テーマ： 液体・固体相転移(1) 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】実験書「応用物理学実験Ⅰ」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第9回 | 実験テーマ： 液体・固体相転移(2) 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】実験書「応用物理学実験Ⅰ」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第10回 | 実験テーマ： 電子の比電荷(1) ラーモア運動の実験から電子の軌道半径の磁場強度依存性を求め，比電荷を推定する。 【事前学習】実験書「応用物理学実験Ⅰ」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第11回 | 実験テーマ： 電子の比電荷(2) トムソンの実験により偏向板に加える電圧に対する電子の軌道の変化の依存性を求め，比電荷を推定する。 【事前学習】実験書「応用物理学実験Ⅰ」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第12回 | 実験テーマ： 黒体放射(1) 放射平衡状態について絶対温度の4乗と放射エネルギーの関係を図示する。 【事前学習】実験書「応用物理学実験Ⅰ」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第13回 | 実験テーマ： 黒体放射(2) 放射非平衡状態について絶対温度の4乗と放射エネルギーの関係を図示し，放射平衡状態と比較する。 【事前学習】実験書「応用物理学実験Ⅰ」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第14回 | 実験テーマ： 交流ブリッジ 交流ブリッジを用いたインピーダンスの測定より，種々の交流ブリッジの原理的な違いを理解し，装置の取り扱い方を修得する。 【事前学習】実験書「応用物理学実験（電気電子実験）」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
| 第15回 | 実験テーマ： エプスタイン鉄損試験 電磁力を利用する電気機器の基礎的な特徴を理解するうえで必要とされる「ヒステリシス損 と うず流損」について、周波数および励磁電圧の違いによる特性変化について学習する。 また、珪素鋼板(ケイソコウハン)の違いによる励磁損失(ヒステリシス損 と うず流損)の 特性変化について学習する。 【事前学習】実験書「応用物理学実験（電気電子実験）」の当該実験項目を熟読し，予習レポートを作成する。（60分） 【事後学習】測定データは実験の進行と並行させて取りまとめ、考察とともに提出レポートとして指定期日までに提出する。（120分） |
その他
| 教科書 |
高野良紀・浅井朋彦・B. Zulkovskey 編 『専門課程 物理学実験(改訂版) 』 裳華房 2018年 第1版
※ 上記の教科書はガイダンス時に配付する。電気電子系実験題目についてのテキストは、別に配布する
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
授業への取組状況及び実験ノート30％，実験報告書70％の割合で総合的に評価する。 出席回数が総授業回数の５分の３（９回）に満たない場合は，履修放棄として取り扱い，学業成績を評価E（判定不可）とする。 |
| 質問への対応 | 対面授業の前後の時間のほか，原則としてオフィスアワーの時間帯（下記参照）に対面又は遠隔で対応する。事前にメールで連絡すること。 対応方法（対面，メール，電話，Zoom等）は担当教員の指示による。 |
| 研究室又は 連絡先 |
実験室（６号館地下階605実験室）047-469-5617 実験室（６号館地下階604実験室）047-469-5267 研究室： 船橋校舎9号館911A号室（駒田） 船橋校舎9号館916F号室（小林） 物理実験A棟（浅井） 電子線利用研究施設D207号室（境） E-mail： komada.toshihiko"@"nihon-u.ac.jp（駒田） kobayashi.kazuhiko"@"nihon-u.ac.jp（小林） asai.tomohiko"@"nihon-u.ac.jp（浅井） sakai.takeshi"@"nihon-u.ac.jp（境） yamauchi"@"s.metro-cit.ac.jp（山内） （いずれも実際のアドレスは"を除いたもの） 海老原正明 ebihara.masaaki@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 12:15 ～ 13:15 個別質問対応時間（駒田）
火曜 船橋 10:30 ～ 12:00 個別質問対応時間（小林）
木曜 船橋 12:15 ～ 13:15 個別質問対応時間（駒田）
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| 学生への メッセージ |
【令和４年度成績分布状況】履修者数33名 S:9人(32.14%),A:13人(46.43%),B:2人(7.14%),C:0人(0%),D:4人(14.29%),E:5人 |