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基礎物理学2  [Fundamental Physics 2]

開講情報
1年次 後期 1単位 必修
担当教員
教授 土井 勝    
備考
授業の目的と概要
 自然現象の半分は物質的自然観によって理解できるが、残り半分は場の概念(空間の各点に何らかの物理量が対応づけられているものをいう)によらねばならない。この授業の中心テーマは、煎じ詰めれば場の物理学である。
 場の典型例は電磁場である。一般的な波動現象や量子論も場の観点から把握できる。場の概念に基づく自然現象は理解しにくいものが多い。理由の一つは、場に関係する現象が人間の感覚に訴えにくいこと、別な理由は、道具立てが大げさなことである。
 自然の多様性を体系的に把握し、薬学に適用できる実用的な力を蓄えることが目的である。
授業の方法
授業は「やさしく、ゆっくり、ていねいに」進める。自分の頭で考え、納得しながら、一歩一歩進んでほしい。
数学を使わず物理を教えろというのは、無理な注文である。物事の内容を正確に表現するのに、数学ほど適した言語はない。自然現象が従う法則を数式に表し、また数式から現象の内容を読み解くのが物理学である。その一方で、言葉による内容把握も大切である。数式表現と言葉による内容把握を関連づけながら、物理学を解き明かすつもりである。
成績評価法
出席状況と試験の成績を総合して評価する。試験では、知識の量よりも理解度が問われる。一夜漬けの勉強では対処できないから、普段から少しずつ理解していく態度が大切である。
教科書
書名 著者名 出版社名
『物理学入門』 土井 勝 日科技連出版社
参考書
書名 著者名 出版社名
『物理学読本』 朝永振一郎 みすず書房
『ファインマン物理学』 ファインマン 岩波書店
授業計画
項目 授業内容
1 振動現象 減衰振動、強制振動と共鳴
2 波動現象 縦波と横波、正弦波、波動のエネルギー
3 波動方程式 波動方程式、平面波と球面波、重ね合わせの原理
4 波動光学 ホイヘンスの原理、回折、干渉、偏光、分散
5 幾何光学 フェルマーの原理、反射と屈折、全反射
6 電荷と電場 クーロンの法則、場の概念
7 静電位 電位と等電位面
8 電流の作る磁場 ビオ・サバールの法則、電流が作る磁場の例
9 電流とその作用 磁場との相互作用、ローレンツ力、磁気モーメント
10 導体 導体の性質、電気抵抗とオームの法則、ジュール熱
11 誘電体と磁性体 誘電体と分極、磁性体と分子電流
12 電磁誘導と交流 ファラデーの法則、自己誘導と相互誘導、交流
13 電磁波 マクスウェルの方程式、電磁波、偏光
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