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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 教育学部・教科に関する専門科目(A類)・理科
科目名 物理学
ぶつりがく
Physics
受講対象学生 教育学部, A 類

学部(学士課程) : 2年次, 3年次, 4年次
~68 期生
卒業要件の種別 選択必修
授業科目名 物理学講義Ⅳ
ぶつりがくこうぎ よん
Physics Ⅳ
単位数 2 単位
他学部・他研究科からの受講
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

後期

開講時間 金曜日 1, 2時限
開講場所

担当教員 牧原義一(教育学部理科教育講座)

MAKIHARA,Yoshikazu

学習の目的と方法

授業の概要 20世紀初めから発展した現代物理学の二つの柱である相対性理論と量子論の考え方について学びながら、古典物理学の限界と新しい物理学が確立されていく過程を概観する。さらに、原子核の崩壊による放射線の発生と核エネルギーについて学ぶ。
学習の目的 特殊相対性理論および量子論における考え方や、それぞれに関係する実験の意味を理解すること。そして、これらの理論により、私たちが取り扱う具体的な物理現象の理解にどのような結果がもたらされるかを理解すること。
学習の到達目標 特殊相対性理論を理解し、運動している時計の遅れや、運動している棒の収縮を計算したり、質量とエネルギーの等価性から、原子核反応における核エネルギーを計算できるようになること。また,量子論を理解し,光と電子の波動性と粒子性に関する具体的な実験結果や物理現象を説明できるようになること。
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  • ○モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  • ○幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  • ○課題探求力
  • ○問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  •  感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

授業の方法 講義

授業の特徴

教科書 原康夫著「第4版 物理学基礎」(学術図書出版社)
参考書 小出昭一郎著「物理学」(裳華房)
成績評価方法と基準 出席、中間テスト40%、期末試験60%:計100%。ただし、講義日数の2/3以上の出席を前提とする。
オフィスアワー 水曜日 12:00~13:00
受講要件 基礎物理学A、Bを受講済み、または受講中であること。
予め履修が望ましい科目 物理学講義Ⅰ,Ⅱ,Ⅲのうち1つ以上の科目。
発展科目
授業改善への工夫 授業内容に関連することで,現在社会的に話題になっている最新の内容や,小・中・高校等で学ぶ内容と密接に関連した新鮮な内容を紹介して,授業に対するモチベーションを高める。
その他

授業計画

キーワード 特殊相対性理論、量子論、原子核
Key Word(s) special theory of relativity, quantum theory, atomic nucleus
学習内容 以下は予定している内容で、理解度に応じて進めていく。
第 1回 特殊相対性理論1(光速度の測定、マイケルソン・モーリーの実験)
第 2回 特殊相対性理論2(ガリレイ変換とローレンツ変換)
第 3回 特殊相対性理論3(動いている時計の遅れ、動いている棒の収縮)
第 4回 特殊相対性理論4(質量とエネルギー)
第 5回 特殊相対性理論5(まとめと演習)
第 6回 原子物理学1(原子の構造、中間テスト1)
第 7回 原子物理学2(光の2重性、コンプトン散乱)
第 8回 原子物理学3(電子の粒子性と波動性、ド・ブロイ波)
第 9回 原子物理学4(不確定性原理)
第10回 原子物理学5(まとめと演習、小テスト2)
第11回 原子物理学6(原子の定常状態と光の線スペクトル)
第12回 原子物理学7(元素の周期律)
第13回 原子物理学8(金属、絶縁体、半導体、中間テスト2)
第14回 原子核と核エネルギー1(原子核の構成、核の結合エネルギー)
第15回 原子核と核エネルギー2(原子核の崩壊と放射線、核分裂)
第16回 期末試験
学習課題(予習・復習) 慣性の法則、慣性系、速度の加法則などを復習しておくこと。
最近、相対論や量子論に関係する新しい実験結果や理論が新聞記事等で紹介されている。これらの記事についても興味を持って調べておくことが望ましい。
ナンバリングコード(試行) ED-PHYS-2

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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