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授業科目名
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担当教官
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基礎物理学II
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市村 純／［坂井］ 一雄
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| 253202 A | 2 | G | 1 | 後期 | 金 | I |
| ［概要］ | ||||||
| この科目では情報工学を学ぶ上で必須の物理学的知識を重点的に学ぶ。それは電子と光の性質についてである。電子は素粒子であると同時に電磁気現象における主役でもある。電子は負の電荷を帯びているがこれに対し、陽子は正の電荷を帯びている。通常は正の電気と負の電気が互いに引き合って中性を保っている。電子はいわば陽子のゆりかごの中で揺動している。電子が動くと電流が流れ、電流は磁場を作る。電磁場の一部は波になって物質や真空中を伝わる。これが電磁波であり、光はその一種である。この電場・磁場の中で電子はさらに加速されたり、回転したりする。すると新たな電流が生成される。この連鎖が電磁現象であり、さらに電子は粒子であると同時に「波」としての性質を持ち、障壁を通り抜けていく。これは量子現象であり、これらの複合したものが物理世界の実相であることの知見を学ぶ。電磁・量子現象を理解するためにMathematicaによるシミュレーションを行う。 | ||||||
| ［具体的な達成目標］ | ||||||
| 物理法則の背景を理解する。 物理法則の式の意味を理解する。 物理法則の式の適用法を知る。 物理法則の式を解く。 つぎに通ずる残された問題を意識 |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||
| 基礎物理学I | ||||||
| ［評価基準］ | ||||||
| 毎回出席をとることに代えて小問を実施する。毎回の小問、中間試験、期末試験で総合評価する。 | ||||||
| ［教科書］ | ||||||
| ［参考書］ | ||||||
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| ［講義項目］ | ||||||
| １．なぜ電子が主役なのか ２．電荷間の力:電場 ３．電場の計算 ４．法則と積分と微分 ５．電流が磁場を作る ６．電磁場の中の電子の古典的動き ７．真空に立つ波:電場の変化が磁場をつくり、磁場の変化が電場を作る ８．電子も波とはどういうことか ９．スピンについて １０．電磁石と永久磁石は何処が違うのか １１．飛び飛びのエネルギー準位 １２．光の放射 １３．レーザってなに |
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| ［教育方法］ | ||||||
| 物理法則の基本的な式の周辺は何回も同じように見える板書をする。 ノートを必ずとること。計算は詳しくノートしておくこと。 発展的な内容はキーワードを多数示すのでインターネットで情報を検索すること。 |
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| ［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) | ||||||