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授業科目名
担当教員
基礎物理学II
橋本 一成
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TEE104 2 EE,ES 1 後期 I
[概要]
振動や波動は、日常に見られる巨視的な世界の物理現象であると同時に、信号伝達や電子回路を表す基礎的な概念である。さらに、原子や分子の微視的な世界を理解するための橋渡しとしても重要である。本講義では、まず基礎となる単振動と1次元の波の伝搬について、現象を抽象化して微分方程式を立て、数理的な解法を習得する。代表的な波の例として光を取り上げ、波動に固有な干渉、回折、偏光などの概念とこれを扱う数理を学ぶ。
[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)調和振動の合成と分解。
(イ)減衰振動。
(ウ)強制振動と共鳴現象。
(エ)連成振動と規準振動(ノーマル)モード。
(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。

(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)偏光を理解し合成と分解ができる。
[必要知識・準備]
微分積分学、とりわけ積分と偏微分の知識と技法が必要である。授業の予習、復習には微分積分学の教科書も座右に置いてほしい。
[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  %具体的な達成目標]についての達成度を評価する 
2試験:中間期 30  %具体的な達成目標]についての達成度を評価する 
3小テスト/レポート 20  %講義中に提示する課題の達成度を評価する。 
[教科書]
  1. 小出 昭一郎, 波・光・熱((物理学分冊版)), 裳華房, ISBN:4785320761
[参考書]
  1. 小形 正男、川村 清、 阿部 龍蔵, 振動・波動, 裳華房, ISBN:4785320885
[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 
  4.1次元波動方程式とその解
  5.光の波(ホイヘンスの原理、反射・屈折の法則、屈折率)
6.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)
  7.第1回理解度テストと解説
  8.光の干渉(ヤングの実験、薄膜による干渉、ニュートン環)
  9.光の回折(円孔による回折、分解能)
 10.回折格子(格子定数、回折の次数)
 11.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)
 12.温度と熱(温度、状態方程式)
 13.熱力学の基礎
 14.気体分子運動論
 15.第2回理解度テストと解説
[教育方法]
板書による講義を中心に行い、必要に応じて数値実験の結果をプロジェクターで表示する。レポート・小テストを通じて到達度の確認を適宜行う。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
《電気電子システム工学科》
C-1:数学,物理学などの自然科学の基礎学力を養う
基礎教育部門(数学,物理,化学,実験など)の科目を通じて,自然科学の基礎学力を身に付け,専門科目に応用する能力を養う
[その他]
(未登録)