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物理学基礎(2008年度以前入学生対象)

科目
物理学基礎(2008年度以前入学生対象)
区分
生命化学科科目群
授業コード
1225011
開設セメスター
1S
曜日・時限
春 水/12
単位数
2単位
担当者名
小林 和彦
授業の概要
生命現象の理解に向けて、まず、一般的な科学的視野を持つ必要があり、その一分野として基礎的な物理学の理解が挙げられる.原子や分子の構造論、種々分析技術論等を学ぶために必ず必要となる。キーワード:波動理論、運動の法則、力学、エネルギー論、電磁気学
到達目標
波の性質を扱う波動理論、運動の法則や力学的エネルギーを中心とするニュートン力学、初歩の電磁気学などの理解を目標とする.
授業計画
テーマ
内容
学習課題
第1回目
運動Ⅰ 力と運動,運動の表し方力学がわかると物理がわかる.物理の考え方を強調します。単位や定数、記号の説明.
第2回目
運動Ⅱ 運動の法則,運動方程式,運動量の保存いろいろな運動と運動方程式、運動量の考え方を説明.ベクトルでの表現ができるようにする.衝突を考えてみる.
第3回目
エネルギーⅠ 仕事,位置エネルギーと運動エネルギー物理学での仕事の見方,いろいろな仕事とエネルギー.
第4回目
エネルギーⅡ 力学的エネルギーの保存,保存力場力学的エネルギー保存則とその応用.“場”とは?
第5回目
運動とエネルギー 等速円運動,万有引力,力のモーメント地球や月の質量がわかる.回転運動、力のモーメントの考え方.
第6回目
波動Ⅰ 波の性質,波の伝わり方,干渉,回折このへんで中間試験です.
他に前回までで説明しきれなかった力学を解説.波動の基礎を説明.
第7回目
波動Ⅱ 音波,共鳴,共振,定在波大切な波動現象、波の考え方と基本の式をよく理解して暗記のこと.力学とのつながりから力学の重要さを納得できます.音波について,みぢかなので日常生活の中から現象を考えてみる.騒音の表し方.
第8回目
波動Ⅲ光波,光の進み方,干渉,回折,光のスペクトル光について,光の速さの測定の方法や光の粒子性と波動性。光の本性について.
第9回目
電気と磁気Ⅰクーロン力,電荷と電場静電気学.電気現象について.接していなくても力が伝わる,ここでも”場”の考え方が出てくる.
第10回目
電気と磁気Ⅱ電位.電場のエネルギー.静電容量.電気を蓄える.電気のエネルギーについて,電気を蓄える方法などについて.
第11回目
電気と磁気Ⅲ電気回路.オームの法則.線形回路,非線型回路電気回路について,電源,抵抗,コンデンサー,インダクタンスを含む回路.ダイオード,トランジスタを含む回路.
第12回目
電気と磁気Ⅳ電流と磁場,磁石と磁場,磁気に関するクーロンの法則電流と磁界の考え方.現象を丁寧に理解すること.
第13回目
電流と磁気Ⅴ電磁誘導,ローレンツ力,交流,電気振動,共振磁界がおよぼす力.式がたくさん出てくるがあまり細かいところはこだわらなくてよい.現象をしっかりと理解すること.
第14回目
光の粒子性光電効果,コンプトン効果,仕事関数光の性質,光電効果から光の粒子性の説明.“量子”について.大変興味深いところです.
第15回目
電子の波動性光の二重性,物質波,波動と粒子の二重性,レーザード・ブロイの考え,光が粒子と波動の2つの性質を持つことや,原子の構造などについて解説する.

教科書
大学新入生のための物理学入門 廣岡秀明 共立出版
参考文献
授業中に紹介
成績評価方法
レポート,中間試験,期末試験の成績で総合評価.
そのほか受講者への指示/メッセージ
予習を必ずしてください.時間がどうしてもとれないときはテーマの項目を眺めることや教科書をめくるだけでもよいですから、必ずすること.講義内容が解らないときは必ず質問のこと.

更新日:02/19/2009
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