物理学１

科目名	物理学１
教員名	大西楢平
単位数	2	学年		開講区分	文理学部
学期	前期	履修区分	選択

授業概要	自然現象の基本法則を概説する。原子のミクロな世界から、惑星、天体、宇宙全体のマクロの世界まで、基本法則の発見に至った実験や観測事実と、物理学的解釈による法則の意味を解説する。物理学１では最も基本的な古典物理学（力学と電磁気学）に加えて量子論や相対論による古典論の修正と展開について概説する。また、それに基づいて理解できる身近な自然現象の具体的なテーマについて説明する。
授業のねらい・到達目標	自然現象を理解する上で必須である力学と電磁気学に関連した物理学の基本的概念を理解し、自然界の成り立ちを理解する。物理学における最も基本となる万有引力とクーロン力がどのように自然を構成しているのか色々な事例において学習する。また相対性理論や不確定性原理など古典物理学の修正と展開を理解して、現代物理学の基本的なものの考え方を習得する。この科目は文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP1,DP3及びカリキュラムポリシーCP2,CP6に対応しています。
授業の方法	随時そのテーマに関連した実験や観測データを示し、それからどのような法則化がなされたかを説明する形式で行う。数式だけではなくできる限り可視化して、基本法則に基づいたシミュレーション結果を紹介する。またで実験や考え方のイメージを動画を用いて説明する。講義ノートをBlackBoardにファイルで掲載し、レポート作成のための資料とする。レポート課題はテーマごとに提示する。本授業の事前・事後学習は、各２時間の学習を目安とします。
履修条件	履修者は抽選。

授業計画
1	講義全体のガイダンスと参考文献等必要な情報の説明。 [事前学習]シラバスの内容を事前に確認すること[事後学習]第２回以降の授業に備え物理学に関する参考書を調べておくこと。
2	第１章Ｇ（ニュートン力学）１－１　ガリレイの落体の法則の問題点とその意義。 [事前学習]講義ノートの力と運動[事後学習]講義ノートを復習してレポート作成の準備をする。
3	１－２　ニュートンの運動法則と万有引力：ニュートンとりんご。重力と等価原理。 [事前学習]講義ノートの力と運動[事後学習]講義ノートを復習してレポート作成の準備をする。
4	１－３　遠心力について：月はなぜ落ちてこないか。慣性力について。 [事前学習]講義ノートの慣性系[事後学習]講義ノートを復習してレポート作成の準備をする。
5	１－４　力学的エネルギーと運動の保存則。温度の考え方。 [事前学習]講義ノートの運動の保存則[事後学習]レポートを作成。
6	第２章 e（電子の発見）２－１　クーロンの法則。電荷の定義。 [事前学習]講義ノートの電磁気学[事後学習]講義ノートを復習してレポート作成の準備をする。
7	２－２　電気と磁気。磁気とは何か。 [事前学習]講義ノートの電磁気学[事後学習]講義ノートを復習してレポート作成の準備をする。
8	２－３　電磁波と光。 [事前学習]講義ノートの電磁気学[事後学習]レポート作成を作成する。
9	第３章　古典物理学の修正と現代物理学の基本原理。３－１　c　(光の速度）一定の原理。マイケルソンーモーリーの実験。 [事前学習]講義ノートの相対性理論[事後学習]講義ノートを復習してレポート作成の準備をする。
10	３－２　相対性原理。等価原理と時空の概念の拡張。質量とエネルギー。　 [事前学習]講義ノートの相対性理論[事後学習]講義ノートを復習してレポート作成の準備をする。
11	３−３　　h　（プランク定数）不確定性原理と量子力学。 [事前学習]講義ノートの量子力学[事後学習]講義ノートを復習してレポート作成の準備をする。
12	３－４　光の波動性と粒子性について。 [事前学習]講義ノートの相対性理論と量子力学[事後学習]講義ノートを復習してレポート作成の準備をする。
13	これまでの内容のまとめと解説を行いレポート課題について説明。 [事前学習]よくわからない事項や問題の質問を準備すること。[事後学習]レポート課題と注意事項をよく理解すること。
14	講義内容（第１章～第３章）に関する課題について、質疑応答及びフィードバックを行う。 [事前学習]第２回～第１３回までの内容を復習すること。[事後学習]レポート作成。
15	これまでの復習・解説を行い授業の理解を深める。レポート提出締め切り。 [事前学習]未提出のレポートをまとめること。

その他
教科書	講義ノートを配布する。
参考書	朝永振一郎『物理学読本』みすず書房 1993年第２版リチャード•P•ファインマン　(1)坪井忠二　訳　(2)富山小太郎　訳　『ファインマン物理学　(1),(2)』岩波書店 1986年リチャード•P•ファインマン　(3)宮島龍興　訳　　『ファインマン物理学　(3)』岩波書店 1986年講義期間中に随時紹介。
成績評価の方法及び基準	レポート(100%) 配布資料と講義内容を主としたレポート課題をテーマごとに講義期間中に出題する。課題の内容に即した解答のみを受け付ける。
オフィスアワー	本館２階講師室又は授業終了後。
備考	配布資料の内容をよく理解すること。