物理学演習ＩＩＩ（Exercises in Physics III）[4555]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

物理学IIIで学んだ内容について、具体的な演習問題を自ら解くことにより，その内容の定着と確実な理解をはかる。目標については物理学IIIを参照。

学生は，学期中に１回以上演習問題の発表を行なわなくてはいけない。また，毎週出題される問題をレポートとして次回まで提出すること。

（ＪＡＢＥＥ学習・教育目標）
「国際工学プログラム」
(C)基礎工学・専門工学知識の習得：◎
JABEE基準１の（１）の知識・能力：（ｃ）（ｄ）の（1)：◎

＜授業計画＞

1. 電磁気学(1)。電荷。クーロンの法則。電場。
（点電荷間に働く力を理解し，それから，点電荷の電場を理解する。電場のベクトル合成を理解する。）
2. 電磁気学(2)。ガウスの法則とその応用。
（電気力線，電束の概念を理解し，電束の保存則としてガウスの法則が導入される。点電荷，平板，直線分布など
　の単純な例についてガウスの法則を適用して電場を求める。）
3. 電磁気学(3)。電位。コンデンサー。電場のエネルギー。
（電場と電位の関係を理解する。点電荷の電位を学ぶ。コンデンサーの意味と，平行平板などの場合の電気容量を　導く。平行平板コンデンサーに充電する仕事から電場のエネルギー密度の概念を導く。）
4. 電磁気学(4)。磁場。アンペールの法則。ビオサバールの法則。
（電気現象と対応させて磁気現象の基礎的概念を学ぶ。電流と磁場の関係を与える２つの法則を学び,簡単な系に
　適用する。）
5. 電磁気学(5)。ファラデーの法則。インダクタンス。
（電磁誘導現象について学ぶ。自己インダクタンスの概念を学びソレノイドの場合に適用する。電流を維持するた　めの仕事から磁場のエネルギー密度の概念を導く。）
6. 電磁気学(6)。変位電流。マクスウェルの方程式。
（交流電流の場合にアンペールの法則を考察し，電流の連続性を維持するために変位電流の概念が導入されること　を理解する。今までの法則を総括して電磁気の基礎方程式系を理解する。）
7. 電磁気学(7)。電磁波。
（マクスウェルの方程式から電磁波が理論的に存在することを明らかにする。電磁波の分類や諸性質について学　　ぶ。）
8. 電磁気学(8)。電磁場中の電荷粒子の運動。
（ローレンツ力について学ぶ。一様な場の場合に限定して，荷電粒子の運動を，電場のみ，磁場のみ，電場＋磁場　の場合に調べる。）
9. 現代物理学(1)。相対性理論(1)。
（４次元時空の概念を理解する。ローレンツ変換を使って， 時間の遅れや距離の短縮などが見られることを学
　ぶ。）
10. 現代物理学(2)。相対性理論(2)。
（４次元運動学と力学。相対論的な粒子の衝突や崩壊。質量とエネルギーの等価性。）
11. 現代物理学(3)。量子論(1)。
（光子の性質。光電効果，コンプトン効果。)
12．現代物理学(3)。量子論(2)。
（水素原子のスペクトルとボーアの量子化条件。物質波。量子力学の初歩概念。）
13.定期試験

＜成績評価方法及び水準＞

「定期試験７０点＋平常３０点」で合計が６０点以上の者を合格とする．学期内に１回以上の演習問題の発表を義務とし，未発表は不合格とする．「平常点」は毎回提示する「宿題」の出来具合で評価する．但し，教室での演習問題の発表の内容と回数に応じ１０点程度加点する場合がある．

＜教科書＞

・毎週，物理学IIIの講義の内容に合わせた英文の問題プリントを配布する．
・「理工系物理学講義」加藤潔著（培風館）

＜参考書＞

・「物理学演習テキスト」工学院大学物理学教室（学術図書出版）

＜オフィスアワー＞

木曜12：00以降
八王子校舎１号館２０６室

＜学生へのメッセージ＞

物理学IIIをきちんと履修し，講義内容をよく復習しておくこと．
復習して分からないところや演習問題で分からないことは遠慮なく質問してください．
毎回，翌週の演習問題のプリントを配布しますので，欠席するとプリントが貰えません．

＜備考＞

電卓は必ず持参すること．

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