△物理学実験（Experiments in Physics）[4361]

＜授業のねらい＞

物理学に限らず，理工学を学ぶ上では理論を学び（講義），理論を応用する（演習）だけでは不十分であり，実験による物理事象の検証・発展を必要とする。実験に対する理解の度合いは，報告レポートに如実に現れる。また，レポートをまとめることにより実験の理解を深めることにもなる。一方，研究報告には「早い者勝ち」的なところがある。したがって，どんなに小さな実験であっても，どんなに基本的な実験であっても，速やかに報告をまとめる訓練を今から始める必要がある。本授業では，以下の到達目標を達成する。

・実験について何も知らない実験レポートの読者が初読で追実験を行うことができるレベルのレポートをまとめることができる。

・決められたまたは限られた期間で，正確な実験レポートを作成することができる。

＜受講にあたっての前提条件＞

・「物理学１」を受講または受講中であること。

・多項式関数，指数関数などの初等関数の微分，積分計算ができること。

＜具体的な到達目標＞

・測定装置の原理，構造を理解し，適切な使用ができる。

・正確に実験を実行することができる。

・測定データの精度を正しく理解できる。

・必要事項をすべて網羅しかつ無駄のないレポートによる報告ができる。

＜授業計画及び準備学習＞

授業計画：
＜第１週＞実験の概要説明、実験テーマ00の説明および測定
＜第２週＞誤差および誤差伝搬、レポート作成についての説明
＜第３、４週＞以下のテーマから１テーマ
実験テーマ０１：重力加速度の測定
　　ボルダの振り子を用いた重力加速度の測定
実験テーマ０２：音速の測定
　　閉管気柱の定常波を利用した音速の測定
実験テーマ０３：電気抵抗の理解
　　電気抵抗に関する合成則の検証
＜第５〜６週＞以下のテーマから１テーマ
実験テーマ０４：ヤング率の測定
　　ユーイングの装置を使ったヤング率の測定
実験テーマ０５：光の回折，干渉
　　光の干渉現象を利用した微小サイズの測定
実験テーマ０６：熱電対の校正
　　物質の相転移を校正点とした熱電対の校正
実験テーマ０７：粉粒体の密度測定
　　比重瓶を用いた粉粒体（主として金属）の密度測定
実験テーマ０８：ガスの励起エネルギーの測定
　　フランク・ヘルツ管を使ったネオンガスの励起エネルギー測定
実験テーマ０９：電磁コイルの特性
　　ソレノイドコイルのインダクタンス測定
実験テーマ１０：放射線計測
　　β線源から放出されるβ線のエネルギー測定
＜第７週＞レポートの修正、振り返り

第５週以降の実験テーマの決定は，第２〜４週中に発表される。それを踏まえたうえで，実験テーマ００を含めたすべての予定される実験テーマについては，教科書の各テーマを読んで理解をしておくこと。

＜成績評価方法＞

実験テーマ00を除いた10の実験テーマはすべて，1テーマにつき2週にわたって行われる。全員が実験テーマ00を含めた3テーマの実験を行う。指定した実験すべてについて実験レポートの提出を必須とし，それぞれの実験テーマごとの実験報告レポートによって成績を評価する。 このレポートの評価により、A+, A, B, C, D, Fの6段階のGradeで評価する。A+〜Dの者に単位を認める。

＜教科書＞

・「物理学実験」（学術図書出版：工学院大学物理学教室編）

＜参考書＞

・「新しい誤差論 - 実験データの解析法」（共立出版：吉澤康和）
・「物理学講義 改定版」（培風館：加藤潔）

＜オフィスアワー＞

火曜日４限の時間帯。1S-327に直接来てください。

＜学生へのメッセージ＞

・この授業は、２時限を通して行います。

・この授業は予習が必須です。教科書および実験ノートは必ず購入し、実験日の
前までに該当するテーマの項目を読み込んでおく事が必要です。予習をしないと
実験が行えません。

・オフィスアワー以外でも質問・相談は歓迎します。ただし実験テーマによって
担当者が違ってくるので、事前にメールを利用してアポイントメントをとること。
Physics.Exp[at]map.kogakuin.ac.jp

＜参考ホームページアドレス＞

http://www.map.kogakuin.ac.jp/~physics/Subject.html