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授業科目名
担当教員
振動・波動論
居島 薫
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TAM202 2 (未登録) 2 前期 III
[概要]
いろいろの波動について学び、その後波動現象の一番重要な項目として光について学び、その現象や利用方法について理解を高める。物理現象についての基本法則の理解を深め、科学的な思考能力、分析能力を育てる。
[具体的な達成目標]
A.弦や音の波動方程式を導き、その一般解を示すことができる。
 弦の波の伝搬については実験も行う
B.振り子の運動を詳しく式を使って理解すると共に、量子力学的取り扱いによる調和振 動子について考える。
C.共振現象を理解し、その具体的な例をいくつか挙げることができる。
D.振動の位相図を示し、カオス的振動について解説する
E.光についての一般的性質を明らかにし、波動としての性質と共に光子としての取り扱いを学ぶ。
F.光の干渉性について考え、応用として回折格子について理解する
G.光の回折現象を学び、不確定性からの説明を試みる。
F.光の偏光について学び、誘電体での反射・屈折に関する式を理解する。
H.原子による光の放出を考え、光周波数のドップラー効果について導く。
[必要知識・準備]
大学では、新たな気分で一から知識を学んでほしい。高校などで数学や理科に興味があった人には理解しやすい内容である。基礎解析I(微分積分学I)や基礎物理学?を履修済みであることが望ましい。
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 50  %試験範囲内の授業内容が60%以上理解でき、説明できること 
2試験:中間期 50  %試験範囲内の授業内容が60%以上理解でき、説明できること 
[教科書]
  1. 小出昭一郎, 物理学(三訂版), 裳華房, ISBN:4785320745
[参考書]
  1. 小野?郎, 波動, 森北出版株式会社, ISBN:978-4-627-15381-3,
    (教科書よりもこちらの方が詳しいのでお勧め)
[講義項目]
第1週: ガイダンス
第2週: 線形二階状微分方程式の解法
第3週: 単振動
第4週: 弦の波動方程式の導出
第5週: 波動方程式の変数分離解(一般解)
第6週: 波動方程式の変数分離解(特別解)
第7週: その他の波動方程式、その他の偏微分方程式
第8週: 中間試験
第9週: 幾何光学(ホイヘンスの原理、フェルマーの定理)
第10週: 幾何光学(凹面鏡)
第11週: 幾何光学(レンズ)
第12週: 幾何光学(回折現象)
第13週: 幾何光学(X線回折)
第14週: 幾何光学(回折限界、ブリュースター角)
第15週: 総括・評価
[教育方法]
板書を伴う口頭説明。学生には、目、耳、頭脳、手をフルに働かせて集中することを要求する。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
(未登録)
[その他]
(未登録)