| 科目コード | 科 目 名 | 学年 | 単位・時間 | 科目区分 | 授業形態 | 学修単位 | |||||||||||||
| 3043 | 応用物理II:Applied Physics II | 4S | 2・100分 | 必修 | 講義・通年 | ○ | |||||||||||||
| 教 員 名 | 吉田政司 | ||||||||||||||||||
| 授業概要 | 前半では熱の概念を学び、さらに、気体の分子運動論を通して、力学概念による熱力学の理解を図る。後半では振動・波動方程式と電磁気学の基礎方程式を学ぶ。物体の巨視的、微視的な運動を理解することによって自然現象に対する好奇心を養う。 | ||||||||||||||||||
| 到 達 目 標 | 評 価 方 法 | ||||||||||||||||||
| （１）熱、温度、比熱の概念と気体分子運動論が理解できる。 （２）振動・波動方程式が理解できる。 （３）電気的な力（クーロン力）の概念が理解できる。 | ①中間試験②期末試験③レポートで評価する。評価配分は①４０％、②４０％、③２０％とする。 | ||||||||||||||||||
| 学習・教育目標 | A① | ＪＡＢＥＥ基準１（１） | C | ||||||||||||||||
| 授 業 計 画 | 回 | 項 目 | 内 容 | 授 業 計 画 | 回 | 項 目 | 内 容 | ||||||||||||
| 気体の状態方程式 | 気体の圧力、温度、体積の関係を学ぶ | 単振動の合成 | 単振動の合成とうなり現象を学ぶ。 | ||||||||||||||||
| 第１ | 第１６ | ||||||||||||||||||
| ファンデルワールスの状態方程式 | ファンデルワールスの状態方程式を学ぶ | 減衰振動と強制振動 | 減衰振動と強制振動の方程式の解法を学ぶ | ||||||||||||||||
| 第２ | 第１７ | ||||||||||||||||||
| 気体の分子運動論 | 気体の分子運動論による状態方程式の理解 | 連星振動 | 連星振動の基準座標と基準振動を学ぶ | ||||||||||||||||
| 第３ | 第１８ | ||||||||||||||||||
| 気体の速度分布 | 気体の速度分布と温度の関係を理解する | 弾性波と波動方程式 | 弦の振動をあらわす波動方程式を求める | ||||||||||||||||
| 第４ | 第１９ | ||||||||||||||||||
| 比熱 | 気体の内部エネルギーと比熱を学ぶ | １次元の波動 | １次元の波動の振動数、周期、位相を学ぶ | ||||||||||||||||
| 第５ | 第２０ | ||||||||||||||||||
| 熱力学の第一法則 | 気体の内部エネルギーと仕事、熱の関係を学ぶ | 重ね合わせの原理 | 重ね合わせの原理と波の干渉について学ぶ | ||||||||||||||||
| 第６ | 第２１ | ||||||||||||||||||
| カルノーサイクル | カルノーサイクルとカルノーサイクルの効率を学ぶ | 反射と透過 | ２相の境界面での波の反射と透過を学ぶ | ||||||||||||||||
| 第７ | 第２２ | ||||||||||||||||||
| 中間まとめ | 中間まとめ | 中間まとめ | 中間まとめ | ||||||||||||||||
| 第８ | 第２３ | ||||||||||||||||||
| 可逆過程と不可逆過程 | 可逆過程と不可逆過程を学ぶ | クーロンの法則 | 静電場のクーロンの法則を学ぶ | ||||||||||||||||
| 第９ | 第２４ | ||||||||||||||||||
| 熱力学の第二法則 | クラウジウスの原理とトムソンの原理を学ぶ | ガウスの法則 | 電気力線束とガウスの法則を学ぶ | ||||||||||||||||
| 第１０ | 第２５ | ||||||||||||||||||
| エントロピー | エントロピーの概念の導入とエントロピー増大の法則の理解 | 演習 | ガウスの法則についての演習 | ||||||||||||||||
| 第１１ | 第２６ | ||||||||||||||||||
| エントロピーのミクロスコピックな意味 | ミクロスコピックなエントロピー概念の理解 | 電位 | 電位と電場について学ぶ | ||||||||||||||||
| 第１２ | 第２７ | ||||||||||||||||||
| 熱力学関数 | ギブスの自由エネルギーを学ぶ | 導体と静電場 | 導体の静電誘導について学ぶ | ||||||||||||||||
| 第１３ | 第２８ | ||||||||||||||||||
| 相平衡 | 相平衡の条件を学ぶ | 電場のエネルギー | キャパシターに蓄えられるエネルギーについて学ぶ | ||||||||||||||||
| 第１４ | 第２９ | ||||||||||||||||||
| 演習 | 熱力学全般の演習 | まとめ | 全体の学習事項のまとめをおこなう。また授業評価アンケートをおこなう。 | ||||||||||||||||
| 第1５ | 第３０ | ||||||||||||||||||
| 関連科目 | 物理B | ||||||||||||||||||
| 教 科 書 | 物理学基礎(原康夫著、学術図書出版社） | ||||||||||||||||||
| 参 考 書 | |||||||||||||||||||
| 授業評価・理解度 | 最終回に授業評価アンケートを行う。 | ||||||||||||||||||
| 副担当教員 | |||||||||||||||||||
| 備 考 | |||||||||||||||||||