科目番号
教室
登録人数
履修登録方法
対面/遠隔
物物328
[月4]理313
40
抽選対象
対面授業
開講年度
期間
曜日時限
開講学部等
2022
前学期
月4
理学部物質地球科学科
講義コード
科目名[英文名]
単位数
401319001
波動論
2
担当教員[ローマ字表記]
山本 健 [Ken Yamamoto]
授業の形態
講義
アクティブラーニング
授業内容と方法
物理学の様々な分野に現れる振動や波動という現象を統一的に理解するための方法を述べる。
最も基本的な単振動から始め、段階的に設定を拡張していき、波動現象まで扱う。
力学、電磁気学、物性物理学などにおける振動や波動の具体例も紹介する。
URGCC学習教育目標
自律性、問題解決力、専門性
達成目標
物理学における振動・波動現象について、最低限、以下のような基本知識・方法論を習得することを目標とする。
・いくつかの質点からなる連成振動について、運動方程式を立て、解くことができる。
・重ね合わせの原理やモードなどの考え方を理解し、振動の記述に適用できる。
・波動方程式について理解し、関連する概念（波数、分散関係、位相速度・群速度など）の物理的意味やイメージをつかむ。
評価基準と評価方法
【2022年4月1日時点】
章ごとに出題するレポートの点数により評価する。
履修条件
「力学」を履修または同時履修していることが望ましい。
授業計画
第1回（4/18）：単振動の解と例
第2回（4/25）：単振動の例（つづき）、重ね合わせの原理
第3回（5/2）：ポテンシャルの中の振動、単振動の運動方程式の解き方
第4回（5/9）：モード・連成振動・基準座標
第5回（5/16）：線形代数による解法・うなり
第6回（5/23）：多自由度の振動
第7回（5/30）：多自由度の振動（つづき）、分散関係
第8回（6/6）：波動方程式・連続体の振動
第9回（6/13）：Fourier級数
第10回（6/20）：自由端の振動
第11回（6/27）：進行波、位相速度、分散関係
第12回（7/4）：群速度、d'Alembertの解
第13回（7/11）：反射
第14回（7/25）：反射（つづき）、平面波
第15回（8/1）：平面波（つづき）、球面波
事前学習
簡単に予習（テキストを通読するなど）をしておくと、授業が理解しやすい。
事後学習
学習した内容は、受講した週のうちに復習してほしい。
個々の数式を暗記するのではなく、全体的な計算の流れを把握するよう心掛けること。
授業でおこなった計算などは、自分でも手を動かして再現すること。
予習も合わせてできれば、よい勉強のサイクルができる。
教科書にかかわる情報
教科書
書名
振動・波動
ISBN
9784785320881
備考
著者名
小形正男
出版社
裳華房
出版年
NCID
教科書全体備考
参考書にかかわる情報
参考書全体備考
使用言語
日本語
メッセージ
【授業の実施方法について】
【2022年4月1日】
対面とオンライン（Zoom中継）の併用で実施する。
Zoomミーティングの情報は、授業開始前までにWebClassに掲載予定。
オフィスアワー
常識的な日時であれば随時歓迎。ただし、事前にメール等で連絡することが望ましい。
メールアドレス
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