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物理学概論２

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令和２年度以降入学者 物理学概論２
教員名 川上隆輝
単位数    2 学年 1～4 開講区分 文理学部
科目群 コース科目
学期 後期 履修区分 必修
授業形態 対面授業
Canvas LMSコースID・コース名称 U224311U8　2024物理学概論２（川上隆輝・後・木2）
授業概要 光学，電磁気，電子・原子・物質について講義を行う。
授業のねらい・到達目標 自然界の様々な現象には一定の規則があることが多く，多彩な自然界の現象の奥にある法則を学び，扱えるようにする。
初等物理を理解するための近道は演習問題を多く解いて物理法則になれることである。演習問題の解き方を講義したり，実際に問題を解いてもらい物理を理解する。
この科目は文理学部のDP1,DP2,DP3,DP4及びCP1,CP2,CP3,CP4に対応しています。
学修から得られた豊かな知識と教養に基づいて，科学技術の役割を説明することができる。(A-1-1)
現代社会における科学技術の役割を説明することができる。(A-2-1)
物事を論理的に理解し，説明することができる。(A-3-1)
日常生活における現象に潜む科学的問題を発見することができる。(A-4-1)
授業の形式 講義
授業の方法 対面授業で行う。
対面授業への対面参加が困難な学生（学部が定めた条件に合致する学生）は，教員の許可をうけて，オンデマンド型で授業に参加することができる。
受講生は対面授業を受講した後に，毎回，Canvas LMSを用いて確認テストを解いてもらう。
確認テストは採点後にコメントを返信する。
授業計画
1 光波：光の波動としての性質を学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】19世紀に光は電磁波の一種であり，波としての性質をもつことが認識された，電磁波について調べる （2時間）
【事後学習】20世紀に光は波としてだけでは説明できない現象が見つけられた。それはどのような現象かについて調べる （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
2 光の干渉と回折：ヤングの実験について学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】干渉縞はどのようなときにできるのかについて調べる （2時間）
【事後学習】光の干渉と回折を理解し，問題を解けるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
3 電場：帯電現象のしくみと帯電体のまわりにできる空間の性質について学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】静電気がどうして起こるのか調べる （2時間）
【事後学習】「場の考え方」を理解し，説明できるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
4 電位と電位差：仕事を重力の場合と電場の場合を比較して学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】電位とは何かについて調べる （2時間）
【事後学習】電場と電位の違いを理解し，説明できるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
5 電気容量：コンデンサーの性質について学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】コンデンサーとはどのような働きをするもので，どのようなところで使われているかについて調べる （2時間）
【事後学習】コンデンサーについて調べ，問題を解けるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
6 電流と回路：電流の基本的な性質と回路を流れる電流のようすを学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】電気を流すとなぜ電気抵抗が発生するのかについて調べる （2時間）
【事後学習】回路に流れる電流を理解し，問題を解けるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
7 電流と磁場：電流と磁気的な現象との関係を学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】磁石のつくる磁場と電流がもととなって作る磁場に違いがあるかについて調べる （2時間）
【事後学習】磁石とコイルに電流を流してできる磁場について理解し，説明できるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
8 電磁誘導の法則：磁場の変化によって起電力が生じる現象を学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1）
【事前学習】力学的エネルギーを電気エネルギーに変換する方法を調べる （2時間）
【事後学習】電磁誘導現象について理解し，問題を解けるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
9 交流：交流回路について学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】交流と直流の違いについて調べる （2時間）
【事後学習】交流回路と直流回路の違いを理解し，問題を解けるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
10 電磁波：電場と磁場の変化が空間を伝わる現象が電磁波であることを学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】電磁波は，縦波か横波か調べ，その理由を理解する （2時間）
【事後学習】電磁波の性質を理解し，説明できるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
11 光の粒子性：光は波の性質をもっている。ところが場合によっては，光が粒子であると考えなければ解釈のつかない現象について学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】光電効果について調べる （2時間）
【事後学習】光電効果を理解し，光の粒子性を説明できるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
12 波動性と粒子性：粒子と波の「二重性」について学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】ブラッグの反射条件について調べる （2時間）
【事後学習】ド・ブロイの考え方を理解し，説明できるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
13 原子の構造：直接見ることのできない原子や原子核のようすをどのようにして知ることができたのかを学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】連続スペクトルと線スペクトルの違いを調べる （2時間）
【事後学習】ボーアの量子条件を理解し，説明できるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
14 原子核の構成：原子核の崩壊と放射線について学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】X線とガンマ線の違いについて調べる （2時間）
【事後学習】放射線の性質について理解し，安全に取り扱う方法を考える （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
15 質量とエネルギー：原子核の結合エネルギーについて学ぶ(A-1-1,A-2-1,A-3-1,A-4-1)
【事前学習】核分裂と核融合について調べる （2時間）
【事後学習】放射線を利用した発電について，説明できるようにする （2時間）
【担当教員】川上隆輝
【授業形態】対面授業
その他
教科書 なし。
参考書 講義内で指示する。
成績評価の方法及び基準 授業参画度:対面での授業に参加し，確認テストの答案を採点して総合的に判断する(100%)
確認テストは期日を設けて提出してもらう。確認テストの提出が遅延になった場合は採点しないこともある。
教員の許可をもらってオンデマンド型で受講する学生は，授業の教材の視聴状況と確認テストの得点を総合的に評価して授業参画度とする。
オフィスアワー 授業終了後に質問などを受けつける。（対面の学生は教室で，オンデマンド型の学生はメールで対応する）

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