2025年 大学院理工学研究科 シラバス - 物理学専攻
設置情報
| 科目名 | 量子ビーム科学特論Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 住友 洋介 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜1 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M21A |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 高エネルギー状態における物理現象では相対論的電磁気学の取り扱いが必要となる。原子や原子核によって荷電粒子や光が散乱される際に起こる高エネルギー現象の基本的な性質を、学部レベルの講義で培った力学や電磁気学の知識を活用して理解することを目標とする。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
少人数の場合にはゼミナール形式も考慮し、学生の理解に配慮しながら段階を踏んで進める。 サテライト授業として駿河台校舎、船橋校舎間でテレビ会議システムを活用の上でリアルタイムでの授業を行う予定である。 |
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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 |
受講に際しては、力学や電磁気学、量子力学などの知識が望ましいが、授業の中でも解説するので全てが必須ではない。 |
授業計画
| 第1回 | マクスウェル方程式、ベクトルポテンシャルとスカラーポテンシャル | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 波動方程式とグリーン関数 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第3回 | ポインティングの定理：荷電粒子と電磁場の系のエネルギーと運動量 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第4回 | 多極子 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第5回 | 放射系：電気双極子 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第6回 | 放射系：磁気双極子、電気四極子 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第7回 | 電磁波の散乱、摂動理論 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第8回 | 特殊相対性理論：ローレンツ変換、4元ベクトル | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第9回 | 特殊相対性理論：固有時、速度の合成と光速度不変 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第10回 | 特殊相対性理論：運動量とエネルギー | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第11回 | 電磁気学の共変性 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第12回 | ビオ・サバールの法則の導出 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第13回 | ローレンツ不変なグリーン関数 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第14回 | 運動している電荷による放射 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習し、不明点は次回に質問できるようにする。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
| 第15回 | 円運動における放射の振動数スペクトル、シンクロトロン放射 | 【事前学習】授業内容を予習する。 【事後学習】授業の内容を復習する。 | 【事前学習】120分 【事後学習】120分 |
その他
| 教科書 |
John David Jackson 『ジャクソン電磁気学〈上、下〉』 吉岡書店 2003年 第3版
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
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| 成績評価の方法 及び基準 |
授業中に課す設問に解答する形式のレポートにより評価する。 |
| 質問への対応 | 質問は随時受け付ける。メールや授業中において事前に連絡すること。 |
| 研究室又は 連絡先 |
船橋校舎 電子線利用研究施設 sumitomo.yoske@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 船橋 12:10 ～ 13:10 住友 洋介
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| 学生への メッセージ |
本授業は「量子ビーム科学特論Ⅱ」とは独立して履修可能です。 |