2015年度工学院大学 建築学部建築デザイン学科

現代の物理学(Modern Physics)[4C17]

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2単位
加藤  潔 教授  [ 教員業績  JP  EN ]
最終更新日 : 2016/01/21

<授業のねらい>
物理学は,20世紀に入ってから大きな革新を遂げ,19世紀までのいわゆる古典物理学とは異なった世界像を得た。本講義では,物理学概論Aおよび物理学概論Bで学習した19世紀までの物理学を基礎にして,素粒子論,ビッグバン宇宙論などの20世紀以降の物理学について理解を深めることをねらう。

<受講にあたっての前提条件>
基礎数学,物理学概論A,物理学概論B を履修していることが推奨される。

<具体的な到達目標>
物理学がたどりついたミクロ・マクロの世界像について,その考え方の概要を把握し,それがどのような実験的・観測的な成果に基づいて導かれたかを理解する。

<授業計画及び準備学習>
1 イントロダクション
準備学習 以下のキーワードのうち興味があるもの2,3項目について調べてみること。
2 特殊相対性理論。ローレンツ変換。時間の遅れ。
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
3 4次元の時空。力学の4次元形式。E=mc2
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
4 量子論。波動と粒子の2重性。確率解釈。
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
5 光子。コンプトン散乱。物質波。水素原子とボーア理論。
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
6 ボソンとフェルミオン。量子統計。シュレーディンガー方程式とその周辺。
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
7 ミクロの世界。原子,原子核。放射線。弱い力とニュートリノ。
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
8 クォークとレプトン。対称性。4つの力。統一理論への道。
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
9 加速器実験と素粒子反応。
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
10 ヒッグス粒子と質量の起源。
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
11 太陽系,星,銀河,銀河団。宇宙の階層と距離測定。
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
12 一般相対性理論入門。ブラックホール。
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
13 ビッグバン宇宙論。
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
14 素粒子と宇宙論。ダークマター。
準備学習 今回の授業の内容を十分復習しまとめておくこと。
15 学習成果の確認(課題作成・発表)
準備学習 今までの授業内容全体を概観しておくこと。

<成績評価方法>
成績は,(a)授業中の発表,および,(b)提出された課題により評価し,評価の割合は1:1である。
総合評価点が60点以上のものに単位を認める。
(a:授業中の発表)出席と積極的な授業参加が必須である。授業において予習してきた内容の発表,講義やビデオの内容に対する質疑,意見発表を求める。
(b:課題)宿題として,授業内容と関連する指定されたテーマについて調べてくるように指示されたレポート,学期末に指示されたまとめのレポートを提出する。

<教科書>
指定教科書なし。
必要に応じ資料を配布する。

<参考書>
指定参考書なし。
必要に応じ,授業の中で適宜指示する。

<オフィスアワー>
火曜3限,A-2716室。電子メールを活用し,予約すれば,指定時間以外でも対応する。

<学生へのメッセージ>
・あまり数式は使わずに、最近の物理の考え方を中心に講義する予定です。
・物理学概論Aおよび物理学概論Bの知識を一応の前提としますが、必須ではありません。ただし,履修していない方はそれなりの努力が必要です。


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