2024年 大学院理工学研究科 シラバス - 量子理工学専攻
設置情報
| 科目名 | 非線形物理学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 量子理工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 長峰 康雄 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜3 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | O33C |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | カオス、フラクタル、ソリトンといった非線形物理学における基礎概念について理解する。物理学や工学の様々な分野で現れる非線形現象を例にとり、応用面についても理解を深める。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」形式で、板書と配付資料により講義を行う。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
微積分、微分方程式の理工系学部卒業程度の知識を前提とするが、物理数学や数値計算の基礎的な知識があるとより理解が深まる。 |
授業計画
| 第1回 | 必要となる数学について学習する。 | 【事前学習】学部で学習した微積分、微分方程式について予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 線形と非線形について理解する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第3回 | 非線形微分方程式の解析例について学習する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第4回 | カオス① ローレンツ方程式について学習する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第5回 | カオス② ロジスティック写像について学習する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第6回 | カオス③ リアプノフ指数とカオス解析について学習する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第7回 | フラクタル① マンデルブロー集合について学習する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第8回 | フラクタル② フラクタル次元について学習する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第9回 | 非線形波動について学習する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第10回 | ソリトン① KdV方程式について学習する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第11回 | ソリトン② ソリトン解の例について学習する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第12回 | ソリトン③ 逆散乱法の基礎について学習する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第13回 | 流体における非線形現象について学習する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第14回 | プラズマにおける非線形現象について学習する。 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第15回 | まとめと課題レポートについて | 【事前学習】これまでの授業内容について復習する。 【事後学習】授業内容を復習する。 | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
その他
| 教科書 |
十河清 『非線形物理学』 裳華房 2010年
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
戸田盛和 『波動と非線形問題30講』 朝倉書店 1995年
ストロガッツ 『非線形ダイナミクスとカオス』 丸善出版 2015年
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| 成績評価の方法 及び基準 |
期末のレポートにより成績を評価する。 フィードバック⽅法については、必要があればＣＳＴ－ＶＯＩＣＥ等を通してレポートに関しコメントする。 |
| 質問への対応 | 原則、授業終了後に対応する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎8号館823B |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 16:30 ～ 17:30
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| 学生への メッセージ |
基礎から学べるように物理系以外の卒業生にも配慮しています。 |