物理学２

科目名	物理学２
教員名	大西楢平
単位数	2	学年		開講区分	文理学部
学期	後期	履修区分	選択

授業概要	物理学の基本的法則を概説し、原子のミクロな世界から、惑星、天体、宇宙全体のマクロの世界まで、基本法則の発見に至った実験や観測事実と、物理学的解釈による法則の意味を解説する。物理学２では色々な宇宙の現象における興味あるテーマを取り上げ、基本法則を基にそれらを構築する思考方法を学ぶ。宇宙に関する急速な観測データの集積の結果生まれる新しい宇宙観を概説する。
授業のねらい・到達目標	自然現象を理解するため、物質間の相互作用と光の基本的理解を深め、地球や星などの天体や宇宙に関する構造のスケールを総合的に理解することを目標とする。また現代物理学による宇宙の現象の認識の方法を習得し、その可能性と限界についても考察する。現代物理学によって、まだよく理解されていない未知の現象について何が分からないことかを物理学的に理解する。この科目は文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP1,DP3及びカリキュラムポリシーCP2,CP6に対応しています。
授業の方法	随時そのテーマに関連した実験データや観測記録の資料を紹介し、どのような法則化がなされたかを説明する形式で行う。可能な限り現象の可視化を行う。物理学１においてBlackBoardに掲載された講義ノートからテーマごとに関連した基本法則の内容を抽出してBlackBoardに参考資料として掲載する。レポート課題は講義期間中にテーマごとに随時提出する。本授業の事前・事後学習は、各２時間の学習を目安とします。
履修条件	物理学１を履修していることが望ましい。履修者は抽選。

授業計画
1	講義全体のガイダンスと参考文献等必要な情報の説明。レポート課題に関する説明。 [事前学習]シラバスの内容を事前に確認すること[事後学習]第２回以降の授業に備え物理学に関する参考書を調べておくこと。
2	第１章　物理学の基本法則と基本定数。１−１　物理学の基本的な考え方。自然界の力と物質の成り立ち。原子核や原子の大きさ。 [事前学習]物理学１の講義ノートの力学と量子論[事後学習]構造のスケールの図表の整理
3	１－２　エネルギーと温度。光と放射熱。ボルツマン分布。 [事前学習]物理学１の講義ノート温度について[事後学習]黒体放射について復習
4	第２章　天体と宇宙。２－１　天体としての地球。地球と温度。水の惑星とは。ハビタブル惑星について。 [事前学習]物理学１の講義ノートのケプラーの法則と温度[事後学習]ハビタブル惑星のデータ整理
5	２－２　惑星の大きさの理解。重力と天体。 [事前学習]物理学１の講義ノートの万有引力[事後学習]構造のスケールの図表の整理
6	２－３　星までの距離の理解。HR図。 [事前学習]１章の講義ノートの黒体放射[事後学習]
7	２－４　星の中で起こっていること。核エネルギー。 [事前学習]１章の講義ノートの物質のサイズ[事後学習]星の一生の資料整理
8	２−５　銀河で起こっていること。ブラックホール。ダークマター。 [事前学習]物理学１の講義ノートのケプラーの法則と相対性理論[事後学習]乾燥データの整理
9	２－６　宇宙のサイズ。ドップラー効果とH（ハッブル定数）。宇宙背景放射について。 [事前学習]１章の講義ノートの黒体放射[事後学習]レポート作成のための資料整理。
10	第３章　物理学の基本法則による自然現象の認識方法。３－１　光による観測と重力波の測定。　 [事前学習]物理学１講義ノートの相対論[事後学習]観測データの整理
11	３－２　ビッグバン宇宙について。 [事前学習]２－６ハッブルの法則復習[事後学習]レポートのためのデータ整理
12	第４章　宇宙とその認識について。 [事前学習]宇宙にかんする疑問点の整理[事後学習]レポート作成のためのデータ整理
13	これまでの内容のまとめと解説を行いレポート課題について説明。 [事前学習]よくわからない事項や問題の質問を準備すること。[事後学習]レポート課題と注意事項をよく理解すること。
14	講義内容（第１章～第４章）に関する課題について、質疑応答及びフィードバックを行う。 [事前学習][事後学習]
15	これまでの復習・解説を行い授業の理解を深める。レポート提出締め切り。 [事前学習]未提出のレポートをまとめること。

その他
教科書	使用しない
参考書	池内　了『宇宙と自然界の成り立ちを探る』サイエンス社 1995年第1版須藤　靖『ものの大きさ　自然の階層•宇宙の階層』東京大学出版 2008年第2版リサ・ランドール『ダークマターと恐竜絶滅』 NHK出版 2016年須藤靖『不自然な宇宙』講談社 2019年
成績評価の方法及び基準	レポート(100%) 配布資料と講義内容を主としたレポート課題をテーマごとに分けて講義期間中に出題する。課題の内容に即した解答のみを受け付ける。
オフィスアワー	本館２階講師室又は授業終了後。
備考	配布資料の内容をよく理解すること。