物理学IIA Fundamental Physics IIA 更新日= 2014.10.19
対 象=工学部1年生(知能機械工学科)、科目種類=選択必修,後期, 2単位
0.アナウンス;
1.概要(授業の背景、目的、位置づけについてはシラバスに記載
2.講義予定と参考資料(シラバス記載内容と一部、順序変更あり)
刺激的な参考書:佐藤文隆、松下泰雄「波のしくみ」(講談社ブルーバックス、B1575, 2007年)
参考:波動を含む多くのシミュレーションが体験できるHP http://www.falstad.com/mathphysics.html
(Java Appletというソフトが必要:そのダウンロードHP http://java.com/ja/download/installed.jsp)
解説:波動の物理学入門 2014.10.19更新
1)波動を表す関数(振幅と位相)
要点:波の概念、性質、波の数式(1)
例題:波動1
例題:波動2
例題:波動3
例 題:波動4
例 題:波動5
例 題:津波
2)波動方程式 の解とその重ね合わせ
解説:波の合成・干渉の位相子〔位相ベクトル〕による説明
例題:波動方程式とその解1
例題:波動方程式とその解2
例 題:波動方程式とその解3
例 題:コードを伝わるパルスの速度
例 題:波の合成1
3)反射、屈折、干渉、回折
例題:固定端における波の反射
例題:自由端における波の反射
例 題:波の屈折1
4)ドップラー効果
6) 2,3次元の波動
解説:2,3次元における波動
例 題:2次元球面波(円形波)の振幅
例 題:2次元球面波(円形波)の一般解
例題:3次元球面波の波動関数形
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熱
1)熱伝達
例題:ウィーンの法則の適用
例題:太陽定数の計算
例題:地球の放射平衡温度の推定
2)気体分子運動論
解説:気体分子運動論
(参考解説:気体分子の速度分布則と速さの分布則)
3)熱力学第一法則とその応用
4)熱力学第二法則とその応用
例題:理想気体のエントロピーの表現と断熱自由膨張におけるエントロピー変化
参考: 異常気象とエネルギー
3.成績評価(試験、レポート情報)
中間試験(30%)、期末試験(40%)、レポー ト(30%)
4.履修上の注意
講義の予習、復習を行うと、講義の理解がより深く、確実になる。
5.教科書・参考書
教科書: 原 康夫 「第3版 物理学基礎」、学術図書出版社
参考書:
物理学入門的なもの:
1)AERA Mook 「物理がわかる」、朝日新聞社
2)アインシュタイン、インフェルト「物理学はいかにつくられたか(上、下)」、岩波書店
3)朝永振一郎「物理学とは何だろうか(上、下)」(岩波書店・岩波新書)
4)高野義郎「物理学の再発見I, II」(講談社・ブルーバックス)
5)愛知・岐阜物理サークル編「いきいき物理わくわく実験」(新生出版、1988年)
6)ガリレオ工房・滝川洋二編「物理がおもしろい!!」(日本評論社、1995年)
評価の高い(個性的な)教科書シリーズ
1)ファインマン「ファインマン物理学 I -力学-」(岩波書店) :図書番号(420、F−5、1他)
2)バークレイ物理学コース「力学(上、下)」、丸善:図書番号(420, B-9,1-)
3)ベネディック、ビラース「医系の物理1−力学(上)−」、吉岡書店:図書番号(420,B-11,1)
物理のための数学:
1)香取眞理・中野徹「物理数学の基礎」 (サイエンス社)
2)和達三樹「物理のための数学」(岩波書店)
3)大槻義彦,青野修「物理数学」(培風館)
4)安達忠次「ベクトルとテンソル」(培風館)
ビデオ教材:
物理教育ビデオシリーズ「メカニカル・ユニバース (Mechanical
Universe)」
全16巻(×約15-20分)、日本語版/英語版
図書館(3階)にて利用可能。