授業科目

物理学演習
Exercises in Physics 

担当者

講師   山野 拓也
後 金1

単位

2

到達目標

本演習の到達目標は、受講生が現代物理学の基礎的内容の理解を深めるため、
熱力学・統計力学と量子論の初歩に位置づけられる内容について、
標準的な問題を通して考え方・手法を習得することにあります。
また、高校物理で習得した事項と、学科のカリキュラム方針における順次性に配慮して、
基礎物理法則の理解とその運用能力を習得することです。

授業内容

熱力学・統計力学と量子力学の入門に関連した基礎的事項の演習を隔回で扱います。
基本的には、二つの講義科目(熱・統計力学I,量子力学I)に対応した内容になります。
原則、講義科目の進度状況に沿った内容部分の演習をとりいれますが、隔週になるので
講義進行とは独立して進める部分もかなりでてくると思います。
翌週の演習問題をドットキャンパスにて配信します(初回を除く)。
演習時間が限られているので、各自ダウンロードして必ず問題に取り組んでから教室に来てください。

授業計画

1. ガイダンス(シラバス記載事項の確認等)、熱平衡と熱力学第0法則
2. 黒体輻射の理論
3. 仕事、熱量、カラセオドリーの定理
4. 物質波、ガウス型波束
5. [理解度確認小テスト]、 カルノーサイクル、スターリングエンジン
6. シュレーディンガー方程式と不確定性原理
7. 内部可逆エンジン(Curzon-Alhborn効率)
8. 1次元井戸型ポテンシャル中の粒子
9. 気体分子運動論、平均自由行程
10. [理解度確認小テスト]、進度調整
11. 一次元の衝突、トンネル効果
12. エントロピー生成と熱力学第2法則
13. 水素原子の構造のボーア理論
14. [理解度確認小テスト]、まとめと解説

進度は、受講生の取り組み状況に大きく依存します。各回の問題変更及び、
演習内容の次週への持越しや前後する可能性がかなりあります。

予習:次の週の問題を事前にドットキャンパスにて配信するので(初回を除く)、必ず取り組んでから
来てください。教科書・参考書で調べたりしてくること、質問を考えてくることが必要です。

復習:理解度確認のための小テストを学期中に3回程行う予定ですので、
各回で取り上げる演習問題の他に、各自類題に取り組むことが推奨されます。

[授業以外の学習時間に関して大学設置基準では、2単位の授業・演習科目では予習・復習合わせて4時間
とあるようですが、毎回上記の作業に取り組めば自然に満たされると思われます。各自の勉強の進み具合に
合わせて、それを超えて取り組むことはもちろん推奨します。]

授業運営

講義とは異なり、受動的に聴くのではなく、黒板に学生が解答し、他の学生への説明と学生からの
質問に答えるなどの能動的スタイルとなります。積極的に参加することが望まれます。教員側からの
質問・解説・補足を適宜加えて理解の助けになるようにします。

評価方法

平常点と3回の理解度確認小テスト(30分程度)により行う予定。
1:1を想定しますが、重みは受講者人数にかなり依存します。
少人数の場合は演習時間の確保を優先し、平常点のみで判断する場合もあります。

オフィスアワー

授業時

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