基礎物理学第三

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物理学は, 自然界で起こる現象を基本的な法則から統一的に理解しようとする学問である. 本講義では物理学概論(基礎物理学第一, 基礎物理学第二)で学んだ基礎知識をベースに, 「現代物理学」を教養科目的観点から解説する. 講義全体を前半・後半に分け, 第一部では「前期量子論」を, 第二部では「複雑系の科学」を対象とし, 最先端科学技術の礎である量子論を学ぶとともに, 自然界に存在する少し変わった物理学を概観する.

本授業の到達目標は「前期量子論」と「複雑系の科学」の内容について定性的な説明ができるようになることである.

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基礎物理学第一, 第二で対象とした物理学の代表的な4つの分野, 「力学」「振動と波動」「熱学」「電磁気学」の基本的な概念とその代表的な現象を理解していることが望ましい. 本講義の構成は以下のとおりとする.

第1回: 第一部のイントロ(古典物理学と20世紀の物理学)
第2回: 光の粒子性
第3回: 電子の発見とラザフォードの原子模型
第4回: 原子スペクトルとボーアの原子模型
第5回: 粒子の波動性 -ドブロイ波-
第6回: 量子力学の誕生・原理
第7回: 量子力学の発展と応用
第8回: 現代社会と量子力学
第9回: 第二部のイントロ(非線形力学と複雑系の科学)
第10回: 曖昧さの科学:ファジー
第11回 : 自然界における自己相似性:フラクタル
第12回: 決定論的予測不可能性:カオス
第13回: 個性を失わない不思議なパルス:ソリトン
第14回: 統計的性質を備えた乱れ:乱流
第15回: まとめ

JAXA(宇宙航空研究開発機構)が行う研究開発に携わった経験を基に、具体的な事例とともに応用工学的な見地からの解釈も加えることで、より一層の理解に繋げる。

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(a) 評価方法:中間試験・期末試験および演習, 出席状況から総合的に評価する.
中間試験 50%
期末試験 50%
(b) 評価基準:上記成績評価の6割を持って合格最低基準とする.

タイムライン等を活用してください。

比較的新しい物理学を, 身近な事象を通じて理解しよう.

対面、あるいはオンデマンド形式で実施する。WebClassを窓口としてGoogle
Driveも使用予定。
履修希望者はWebClass上の当該科目コースに登録すること(コースパスワードは
「遠隔授業に関する情報」を参照)。