【授業の目的】
物理学の礎となる力学・電磁気学・熱統計力学・量子力学の４テーマについて、その基本的な考え方の修得を目的とする。
【授業の到達目標】
1) 力学の基本法則を理解し、基本法則に基づき関係する自然現象を説明できる。【知識・理解】
2) 電磁気学の基本法則を理解し、基本法則に基づき関係する自然現象を説明できる。【知識・理解】
3) 熱力学の基本法則を理解し、基本法則に基づき関係する自然現象を説明できる。【知識・理解】
4) 量子力学の基本法則を理解し、基本法則に基づき関係する自然現象を説明できる。【知識・理解】
【授業概要（キーワード）】
運動の法則、マックスウェル方程式、熱力学の法則、波動関数
【科目の位置付け】
物理学全体を見渡すための科目であり、高校の理科教員を目指す学生に取って重要な科目である。
【SDGs（持続可能な開発目標）】
04.質の高い教育をみんなに
【授業計画】
・授業の方法
授業は講義中心に行う。力学・電磁気学・熱統計力学・量子力学の４テーマに関する講義をオムニバス方式で行う。関連する自然現象の理解のために必要な、基本的法則の概念・考え方を中心に学習する。
・日程
第１回： （力学） 運動の法則 （担当：滝沢元和）
第２回： （力学） 運動方程式ガイダンス （担当：滝沢元和）
第３回： （電磁気学） ローレンツ力 （担当：郡司修一）
第４回： （電磁気学） マクスウェル方程式 （担当：郡司修一）
第５回： （熱統計力学）統計力学の基礎 （担当：富田憲一）
第６回： （熱統計力学）熱力学の基礎 （担当：富田憲一）
第７回： （量子力学） 古典物理学の限界と量子の世界（担当：衛藤稔）
第８回： （量子力学） 波動性と粒子性 （担当：衛藤稔）
【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
授業に対して受け身にならず、積極的に考え、質問するようにすること。
・授業時間外学習（予習・復習）のアドバイス
物理学を高校で学んだことが無い受講者は、事前に高校の物理の参考書を授業の前に読んでおくとスムーズに受講できる。
なお準備学習に必要な学習時間の目安は1週間で4時間程度です。
【成績の評価】
・基準
力学、電磁気学、熱統計力学、量子力学の4つの分野に対して、基礎的な事柄が理解できていれば合格とする。
・方法
4人の教官がそれぞれのレポート課題を提出する。そして以下の様な計算方法で評価を行う。
総合得点 =(100点(滝沢)+100点(郡司)+100点(富田)+100点(衛藤))/4
【テキスト・参考書】
事前のテキスト・参考書として個別に指定するものはないが、必要な資料やプリントを授業ごとに配布し、授業進度、学生の理解に合わせて、適宜、指定する。
ただし参考書としては以下を勧める。
基礎物理学シリーズ 力学 原康夫（東京教学社）
数学といっしょに学ぶ力学 原康夫（学術図書出版社）
電磁気学入門 宮原恒あき (共立出版)
量子力学入門 (パリティ物理教科書シリーズ) 前野 昌弘 丸善出版
【その他】
・学生へのメッセージ
学問を修得するためには、受け身ではなく、積極的に思考することが必要不可欠である。そのためには、自分で簡単な問題を考えてみる事が重要である。
・オフィス・アワー
授業時間外に学生の質問に答える「オフィス・アワー」は、滝沢、郡司、富田、衛藤のいずれかの居室(理学部3階)において対応する。しかし会議や出張等で不在にすることもあるため、確実に面談したい場合は電子メールで事前にアポイントを取ること。なおメールアドレスは初回の授業で知らせる。
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