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
2024
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。
対面・講義形式で実施する。
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
章ごとに実施する小テスト 50%、期末試験 50%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：単振動の解と例
第2回：重ね合わせの原理、ポテンシャル中の振動
第3回：単振動の運動方程式の解き方、固有値と固有ベクトル
第4回：連成振動
第5回：連成振動（つづき）
第6回：うなり、多自由度の振動
第7回：多自由度の振動（つづき）
第8回：分散関係
第9回：波動方程式の導出
第10回：弦の固定端振動
第11回：Fourier級数、自由端の振動
第12回：進行波、位相速度、分散関係
第13回：群速度
第14回：群速度（つづき）、d'Alembertの解
第15回：反射、定在波
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。
物理を身につけるには、自学自習しか方法はない。
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
書名
特になし
ISBN
備考
著者名
出版社
出版年
NCID
参考書全体備考
使用言語
日本語
メッセージ
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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