ブックタイトル出会う。| 山形大学 大学案内 2019

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概要

出会う。| 山形大学 大学案内 2019

物理学コースカリキュラム自然に潜む法則を統合的に探求する。原子・電子のミクロの世界から宇宙におよぶ広大な範囲をつかさどる自然の基本法則を解明するのが物理学です。本コースカリキュラムでは、物理学を順序良く基礎的なことから学びます。洗練された講義科目に加え、実験科目や演習科目などで講義の内容を確認しながら学修をすすめます。主な授業科目は、物理学に必要な数学、力学、電磁気学、量子力学、熱力学、相対性理論などです。これらをもとにして、素粒子や宇宙の構造、物質の性質を理解します。■学べる主な内容力学ニュートンの運動方程式から離れて、より一般的な力学系の取り扱い方を学び、解析力学を理解し修得することがこの授業の目的です。これらは後に量子力学へもつながります。また、歴史的には天体力学ともつながっています。ダランベールの原理・ラグランジュ方程式・ハミルトン力学を理解し、説明できることが目標です。電磁気学電磁現象に関する古典物理学がマクスウェルの方程式で記述されることを理解し、ローレンツ力と併せて、古典電磁気学における“場”の概念と近接相互作用から電磁波までを学ぶことが目的です。さらに、電磁場のエネルギー、電磁波、回路と準定常電流、物質中の電磁場に関する基本事項を習得することも、この授業の重要な目的です。量子力学量子力学はミクロの世界を記述する物理法則です。マクロな世界の法則といかに違うかを体感し、量子力学の基礎的な概念を理解することを目的としています。不確定性関係等のミクロの世界を支配する原理や法則が説明できること、量子力学的状態や物理量について波動関数を用いて記述することができることが目標です。熱・統計力学目に見える物質は、アボガドロ数程度の粒子によって構成されていますが、これらの数の粒子を厳密に取り扱うことは(現時点では)不可能です。一方、取り扱う粒子の数が大きいと言うことは、統計母集団としては理想的で、相対誤差は限りなくゼロに近づきます。本講義ではこうした統計的な扱いを習得し、多粒子系について成り立つ普遍的な法則を理解することが目的です。放射線物理学放射線に関する基礎的な概念を習得する事を目的に、原子および原子核、放射線の種類と性質、放射線と物質との相互作用、放射線測定技術について学習します。また、放射線が我々の生活にどのように役にたっているのかを、物理的視点から理解します。放射線測定の実習を行い、結果をプレゼンテーションすることで、物理実験により得られた情報を提供するために必要なスキルを育成します。現代天文学入門講義では、宇宙を理解するための基礎的な考え方や公式などを説明します。天体の階層構造、見かけの大きさ、視差、星の明るさ、星の光度と絶対等級、ハッブルの法則と宇宙膨張、星の有効温度、HR図、放射輸送の方程式、星の線スペクトルの形成、Virial定理等を理解し、説明できることを目指します。物性物理学「力学的性質」「電気的性質」「光学的性質」「磁気的性質」などの物質の物理的性質(物性)を理解するためには、電子間、電子格子間、格子間に働く相互作用を詳しく調べなければなりません。そのためには、相互作用の見方や捉え方、物性との関わりなどを知っておくことがとても大切です。この授業では、比較的新しい話題もできるだけ取り入れながら、物性物理学の基礎的な概念を広く学ぶことを目的としています。素粒子原子核入門素粒子・原子核の性質や粒子間に働く相互作用等を学ぶことで、粒子交換と相互作用、対称性・保存則等といった基本的概念や、代表的な実験を含む素粒子原子核物理学の基礎的知識を修得することを目的としています。また、天文・宇宙物理等に関連する話題にも触れ、素粒子物理学の応用的役割についての理解を深める事も目的です。連続体力学連続体、すなわち流体と弾性体に関する力学を学ぶ事が目的です。連続体(流体、弾性体)の概念、それらの運動を取り扱う力学の基本的な考え方、流れ、振動・波動、変形などの物理現象を解析して理解するための基礎を学びます。さまざまな物理現象の解明に不可欠な数学「フーリエ級数」を学ぶことも重要なテーマです。96