物理学基礎 生1年
044-A-103

担 当 者 単 位 数 配当年次 学 期 曜 日 時 限
梶野 敏貴 講師 2 1 第1学期 4

授業概要

自然現象をその根底にある物理過程から組み立てて理解し、考え、応用する力が身につくように基礎物理の考究に主眼を置いて授業を行う。

到達目標

生命・化学・工学、等に広く応用されている物理学の具体例を示しながら、物理学の原理と基本に立ち返って基礎事項を考究し、数学および科学的な考え方と組み合わせて生命科学をより深く理解するための物理的な思考力を身につけることを目標とする。講義内容として、力学、電磁気学、熱統計力学の基礎だけでなく、原子核・素粒子物理、相対論、宇宙物理などの現代物理学入門についても触れ、物理学的な考え方の広い応用例を解説する。

授業計画

1 運動の法則、ニュートンの運動方程式
2 等速円運動と単振動、減衰振動と強制振動、波動
3 保存則と時間・空間の対称性、エネルギーとは何か
4 剛体の運動
5 惑星の運動と万有引力の法則
6 拡散現象、熱伝導
7 電荷と電気力、電場と電位、電流と磁場、電磁誘導の法則
8 マクスウェル方程式
9 光は波か粒子か、電子は粒子か波か
10 ミクロな世界の法則・量子論
11 熱力学と統計力学、エントロピーとは何か
12 原子核と素粒子の世界、場とは何か
13 特殊相対性理論、時間と空間とは何か
14 宇宙の始まりと膨張宇宙論、統一理論とは何か
15 理解度の確認、総括
受講者の理解度に応じて、講義の順番や内容は随時変更する。大きく変わる事もあり得る。

授業方法

板書を中心に授業を進め、随時、ppt の投影によるプレゼンやプリント等で資料を提供して、授業の充実を図る。

準備学習

授業内容の理解度を増し、また確認するために、ほぼ毎回小レポートを課すので必ず次回に提出すること。

成績評価の方法

第1学期(学期末試験):40%(基礎事項の理解度および応用への考え方を確認する。)
レポート:40%(毎回の授業内容の理解度を増し、確認するための小レポートである。)
平常点(クラス参加、グループ作業の成果等):20%(毎回出席が前提。小レポートの模範回答や新しい考え方を学生にプレゼンしてもらう。)
基本事項を着実に理解し、応用力を養い、物理学的な考え方を身につけるために、平常成績(出席率を含む)、小レポート提出、ならびに学年末試験の結果により総合的に評価する。

教科書

特に定めない。授業の進行に応じて、順次紹介する。

参考文献

久保謙一『日常に役立つ物理学』、誠文堂新光社
他にも、授業の進行に応じて順次紹介する。

履修上の注意

履修者数制限あり。((履修は生命科学科のみ)名)

その他

物理学基礎を主題として科学的な考え方を多面的に学ぶ機会とするので、授業・小レポート・プレゼンに柔軟かつ真摯に取り組む事を要望する。