山梨大学電子シラバス

授業科目名

担当教員

基礎物理学II

広嶋　綱紀

時間割番号

単位数

コース

履修年次

期別

曜日

時限

252031 S

後期

金

［概要］

振動や波動は自然界によく見られる物理現象である。その中でも、音波や電波、光波などは特になじみ深いものであろう。これらは現在の高度情報化社会における信号伝達の基盤技術として広く応用されている。それゆえ、将来その分野に最も深くかかわる電気電子システム工学科の学生としては、この波と光に関する基本的理解を深めていくことは極めて重要である。また、これらとは大分異なる熱力学的な考えに基づく物体の温度や熱についてもある程度理解しておくと、波の伝達物質の温度特性などを解析する上で大いに役立つ。 　以上の観点から、本講義では波と光に重点を置きながら、かつ温度と熱の基礎についても講義する予定である。

［具体的な達成目標］

いろいろな振動形態の運動方程式をたてて現象を理解し、説明できる （ア）単振動の合成と分解。 （イ）減衰振動。 （ウ）強制振動と共鳴現象。 （エ）連成振動と規準形。 （オ）弦の振動。 波動を表現でき、その基本的な性質を理解し、説明できる。 光の幾何光学的取り扱いと波面光学的な取り扱い方を理解し、説明ができる。 （カ）反射・屈折の法則から鏡とレンズによる結像を理解し、説明できる。 （キ）位相差を理解して干渉現象と回折現象を把握し、説明できる。 （ク）目的に対応した考察を書くことができる。 （ケ）偏光を理解し合成と分解ができる。 物体の熱的な基本的性質を理解して説明できる。

［必要知識・準備］

　高等学校で履修した程度の物理学、および微分積分の数学的能力を確かなものにしておくこと。

［評価方法・評価基準］

No	評価項目	割合	評価の観点
1	試験：定期試験	45 %	授業理解力
2	試験：中間試験	45 %	授業理解力
3	小テスト／レポート課題	10 %	自発的勉学

［教科書］

ISBN:4785320761,
(　教科書：小出　昭一郎著：「波・光・熱」（物理学分冊版）（裳華房）)

［参考書］

　特に指定しない。その他、市販の雑誌・新聞などのメディアで報じられる、物理や化学に関したトピックスにも注意を払うことを心がけて欲しい。

［講義項目］

１．単振動とその合成（うなり、リサジュー図形、フーリエ級数） 　　２．減衰振動（減衰、過減衰、臨界減衰） 　　３．強制振動と共鳴（自由振動、強制振動、共振） 　　４．連成振動（連成振り子、座標変換、規準振動、ノーマルモード） 　　５．弦の振動（波動方程式、規準振動、定在波） 　　６．棒を伝わる縦波（縦振動、波動方程式、固定端、自由端） 　　７．波動方程式とその解（入射波、反射波、位相速度、定在波） 　　８．平面波と球面波（波面、波数ベクトル） 　　９．光の波（ホイヘンスの原理、反射・屈折の法則、屈折率） 　１０．幾何光学（フェルマーの原理、光学距離、近軸光線、球面鏡、レンズ、焦点距離） 　１１．光の干渉（ヤングの実験、薄膜による干渉、ニュートン環） 　１２．可干渉性と非干渉性（自然放出、誘導放出、レーザ） 　１３．スリットによる回折（円孔による回折、分解能） 　１４．回折格子（格子定数、回折の次数） 　１５．偏光（非偏光、直線偏光、円偏光、反射による偏光、ブリュースターの法則） 　１６．温度と熱（温度、状態方程式） 　１７．熱力学の第１法則 　１８．熱力学の第２法則

［教育方法］

物理現象を具体的に理解してイメージできるように、視覚的、体験的にするためシミュレーション結果や簡単な実験をもとに進める。

［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］

本科目は電気電子システム工学科の掲げる学習・教育目標「C-1：数学，物理学などの自然科学の基礎学力を養う」に対応する。

［その他］

(未登録)