授業計画 | テーマ | 内容 | 授業を受けるにあたって |
第1回目 | 振動 | 単振動 | 単振動の微分方程式の解として、単振動の変位の式がcos、sinを用いて表されることを学ぶ。 |
第2回目 | | 単振動のエネルギー | 単振動の運動エネルギーと位置エネルギーが交互に増減を繰り返していることを学ぶ。 |
第3回目 | | 減衰振動 | 減衰振動の微分方程式の解から、その振動には減衰振動、臨界減衰、過減衰の３種類があることを理解して、特に減衰振動については詳しく学ぶ。 |
第4回目 | | 強制振動 | 強制振動の微分方程式の解は共振を示すがそれを振幅共振とエネルギー共振の両方から調べる。 |
第5回目 | 中間試験 | | |
第6回目 | 波動 | 波の性質 | 波長λ、振動数ｆ、速さvについて、基本式ｖ＝ｆλを理解し、波の変位がcosまたはsinの式で表されることを学ぶ。 |
第7回目 | | 波の速さ | 弦を伝わる横波、剛体棒を伝わる縦波について、音の速さを求められるようにする。 |
第8回目 | | 重ね合わせの原理、反射 | 重ねあわせによる波の干渉を理解する。固定端型、自由端型の２つの反射を理解する。 |
第9回目 | | 定常波、弦の振動 | 波の式を用いて定常波を表せるようにし、例として弦の固有振動について学ぶ。 |
第10回目 | 中間試験 | | |
第11回目 | 音波 | 音の三要素、音の速さ、気柱の振動 | 空気中を伝わる音の速さを求められるようにする。気柱の固有振動について学ぶ。 |
第12回目 | | ドップラー効果 | 波源や観測者が動く場合のドップラー効果を理解して、計算できるようにする。 |
第13回目 | 光波 | 光の速さ、反射と屈折 | フーコーの光の速さの測定法を理解し、物質によって光の速さが異なることを理解する。 |
第14回目 | | 回折と干渉 | 単スリット、複スリット、回折格子による光の干渉を扱う。 |
第15回目 | 定期試験 | | |