| 科目コード | CI402 | ||||
| 科目名 | 応用物理学(Applied Physics) | 単位数 | 2単位 | ||
| 対象学科 | 制御情報システム工学科 | 対象学年 | 4年 | 開講期間 | 通年 |
| 科目区分 | 専門基礎科目 | 必修・選択 | 必修 | 履修/学修 | 学修 |
| 授業形式 | 講義 | 規定授業時数（単位時間） | 60 | ||
| 教員名（所属） | 山下慎司 | 教員室 | 5号棟1階(非常勤講師室) | ||
| 使用教科書 | 小出昭一郎著「物理学(三訂版)」裳華房 | ||||
| 参考書 | 安孫子誠也著「歴史をたどる物理学」東京教学社 | ||||
| 科目の位置付けと 関連科目 | |||||
| 科目の概要 | 現代の科学技術は20世紀初頭に生まれた相対性理論と量子力学を抜きにしては語れない.この授業では，古典物理学，相対性理論，量子論について，基本的な現象やその応用例を取り上げて分りやすく講義する. | ||||
| 授業方針 | 古典物理学から現代物理学に至る過程を学ぶことにより，仮説と実証という物理学の根底をなす方法論について理解できることがこの授業の目標である.まず現代物理学の記述に必要な物理量について学び，その過程で古典力学での時間の考え方と因果律を理解できることが第一の目標である.次に，光速度に近い現象やミクロな世界では，前述の古典物理学的考え方とは違った考え方が必要となることを理解する． | ||||
授業項目 | 時数 | 達成目標（習得すべき内容） |
| ベクトル解析 | 和，差，内積，外積，方向余弦が理解できる | |
| 放物運動 | 等速度運動，等加速度運動が理解できる | |
| 振動現象 | 単振動，減衰振動，強制振動が理解できる | |
| 仕事とエネルギー | 保存力とエネルギー保存の法則が理解できる | |
| 座標変換 | ガリレイ変換，加速度座標系，回転座標系が理解できる | |
| 特殊相対性理論 | ローレンツ変換，ドップラー効果，質量とエネルギーが理解できる | |
| 一般相対性理論 | 等価原理とその検証が理解できる | |
| 気体分子運動論 | エネルギー等分配の法則，ボイル−シャルルの法則が理解できる | |
| 個体の比熱 | デュロン−プティの法則，アインシュタインの比熱の理論が理解できる | |
| 量子とは | プランクの量子仮説，個体の比熱，空洞放射が理解できる | |
| 前期量子論 | 原子模型とボーアの量子論が理解できる | |
| 量子力学 | シュレーディンガー方程式，固有値，波動関数の意味と不確定性原理が理解できる | |
| 物質と量子 | 原子構造と周期律，導体，絶縁体，半導体が理解できる |
ルーブリック | |||
評価項目 | 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| ベクトル, 微分, 積分などを用いて古典力学に関わる基本的な量 について説明できる | 古典力学の基本的な量を明確に説明し, それを正しく計算できる | 古典力学の基本的な量を計算できる | 古典力学の基本的な量を記述できず, それを計算できない |
| 相対性理論の視点から時空やエネルギーについて説明できる | 古典物理学と特殊相対性理論の違いについて基本事項を説明でき, それに関わる計算ができる | 特殊相対性理論に関わる基本的な計算ができる | 特殊相対性理論の基本的な原理を理解できない |
| 気体の分子運動を説明でき, アインシュタインの比熱の理論が理 解できる | 気体の分子運動を説明でき, 比熱に関わる基本的な計算が正確にできる | 気体の分子運動と, 比熱に関わる基本的な計算ができる | 気体の分子運動と, 比熱に関わる基本的な計算ができない |
| 古典論と量子論の違いについて基本的事項を理解できる | 古典物理と量子論との違いについて基本事項を説明でき, それに関わる計算ができる | 古典物理と量子論との違いについて基本的なことを理解できる | 古典物理と量子論との違いについて理解できない |
| 評価方法及び 総合評価 | 定期試験60%, レポート30%, 小テスト10%で評価する. 総合評価の60%以上の到達で合格とする. |
| 学習方法 | |
| 学生への メッセージ | 時間外に質問があればメール(s_yamashita@kumadai.jp)に連絡すること |
| 学修単位への対応 | 本科目は，90分の授業に対して放課後・家庭で90分程度の自学自習が求められます． |
| 本校教育目標との対応 | JABEE学習教育目標との対応 | ||||