【授業の目的】
物性物理学・結晶工学・半導体・光学・電磁気学などを中心にして、暮らしの中にある物理現象や生活を支える工業製品を取り上げ、その原理を理解しながら物理学を学ぶ。身の回りにある物理現象に気を配り、その原理を理解する能力を習得する事をねらいとする。
【授業の到達目標】
この講義を履修した学生は、 1. 身の回りにある物理現象や工業製品の動作原理についてその仕組みを説明できる。【知識・技能】 2. 様々な物理現象などに目を配り、その原理の理解に努めることができる。【態度・習慣】
【授業概要(キーワード)】
物性物理学、結晶工学、半導体、光学、電磁気学
【学生主体型授業(アクティブラーニング)について】
D-1.演習、実習、実験等を行う機会がある。:1~25%
【科目の位置付け】
教科に関する科目(中学校及び高等学校 理科)選択科目で地域の教育のために修得すべき専門的知識を身に付けるものである。
【SDGs(持続可能な開発目標)】
04.質の高い教育をみんなに 09.産業と技術革新の基盤をつくろう
【授業計画】
・授業の方法
身近な科学現象や科学技術を通して物理学を学ぶ。また、これらの学習によって科学的な思考力の向上を図り、物理学に関する専門性を養うものである。なお、授業は演示実験を含む講義を中心に行う。
・日程
第1回: ガイダンス、身の回りの物理現象について 第2回: 単振動と光 第3回: 光の三原色 第4回: 光源による光の違い 第5回: 半導体と発光ダイオードの発光原理 第6回: 発光ダイオードの点灯回路 第7回: 宝石と結晶成長 第8回: 像の拡大と縮小(望遠鏡と顕微鏡の仕組み) 第9回: マクスウェル方程式 第10回: 屈折率と光の吸収 第11回: 光の反射と屈折(虹の原理) 第12回: 光の偏り 第13回: 複屈折と液晶 第14回: まとめと期末試験 第15回: 試験の解説と教材応用
【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
講義内容をノートに書き写すだけでなく、物理的かつ論理的な理解に努めること。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
講義内容ついての不明な点は積極的に質問するなどしてその日のうちに解決すること。
【成績の評価】
・基準
物理現象や物理学を応用した製品などの原理を正しく理解し、論理的に説明できることを合格の基準とする。
・方法
主として期末試験の結果(80%)に基づくが、授業の際に与える課題の提出状況(20%)など考慮して総合的に評価する。試験の採点は、解答の正誤だけではなく、論理的な記述に基づいているかを重視する。
【テキスト・参考書】
テキスト:必要に応じて配布する。 参考書:大津元一・田所利康著「 光学入門」 (朝倉書店)など、講義の際にその都度アナウンスする。
【その他】
・学生へのメッセージ
高等学校で物理学を履修しなかった学生にも理解できる講義を行います。基礎的な数学の知識を必要としますが、その都度講義で説明します。
・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」は津留研究室(地教2号館5階534室)において、原則、授業終了後の昼休みとしますが、これに限らず在室している時は随時対応します。
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