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振動と波動
| 令和２年度以降入学者 | 振動と波動 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 令和元年度以前入学者 | 振動と波動 | ||||
| 教員名 | 玉岡幸太郎 | ||||
| 単位数 | 2 | 学年 | 2 | 開講区分 | 文理学部 |
| 科目群 | 物理学科 | ||||
| 学期 | 前期 | 履修区分 | 必修 | ||
| 授業の形態 | Blackborad（もしくはGoogle Classroom）を用いたオンデマンド型講義13回と課題研究2回を組み合わせる。補講的に、Zoomを用いた同時双方向の講義を取り入れる場合がある。 Blackboard ID:20213105 |
|---|---|
| 授業概要 | 物理学はもとより自然科学の広い分野に関連する振動・波動現象の基礎事項とその数学的扱いについて講義する。 |
| 授業のねらい・到達目標 | （１）基本的な振動現象や波動現象を理解し、それに関連する問題を解くための物理学と数学の学力をつける。 （２）単振動、減衰振動、強制振動、連成振動等の振動現象や干渉、回折等の波動現象の意味とそれらを表す物理法則が導かれる仮定が理解でき、それをもとに基礎的な演習問題を解けるようになることが目標である。 既存の知識にとらわれることなく、物事を論理的に、批判的に考え、説明することができる。(A-3-2) この科目は文理学部のDP3及びCP3に対応しています。 |
| 授業の方法 | [講義] オンデマンド授業 [課題研究] 演習問題の解答作成および問題の解説資料を通じた復習で、理解を確実なものとする。 |
| 授業計画 | |
|---|---|
| 1 |
【オンデマンド】イントロダクション・単振動の復習
【事前学習】教科書p.5～p.11, p.18~p.23を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 2 |
【オンデマンド】減衰振動
【事前学習】教科書p.25～p.28を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 3 |
【オンデマンド】強制振動・パラメータ励振
【事前学習】教科書p.29～p.37を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 4 |
【オンデマンド】連成振動とそれに関連する基準座標と基準振動について
【事前学習】教科書p.38～p.48を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 5 |
【オンデマンド】連成振動の一般論とうなりについて
【事前学習】教科書p.55～p.62を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 6 |
【オンデマンド】連続極限と弦の振動について
【事前学習】教科書p.64～p.71を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 7 |
【オンデマンド】膜の振動について
【事前学習】教科書p.80～p.84を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 8 |
【課題研究】振動に関する演習問題を考える
【事前学習】第 1 〜 7 回の講義内容を復習しておく （2時間） 【事後学習】問題の考察を踏まえて、理解不足を補っておく （2時間） |
| 9 |
【オンデマンド】フーリエ級数・フーリエ変換（直感的な理解）
【事前学習】教科書p.86～p.93を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 10 |
【オンデマンド】フーリエ級数・フーリエ変換（具体例）
【事前学習】教科書p.94～p.101を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 11 |
【オンデマンド】波動方程式 1（1次元・干渉現象）
【事前学習】教科書p.105～p.117を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 12 |
【オンデマンド】波動方程式 2（反射・透過・境界条件）
【事前学習】教科書p.135～p.143を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 13 |
【オンデマンド】波動方程式 3（3次元・回折現象）
【事前学習】教科書p.118～p.119を読み、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 14 |
【オンデマンド】これまでのまとめと補足
【事前学習】これまでの講義内容を復習し、疑問点や不明な点をまとめておく （2時間） 【事後学習】講義内容を復習する （2時間） |
| 15 |
【課題研究】波動に関する演習問題を考える
【事前学習】第 9 〜 14 回の講義内容を復習しておく （2時間） 【事後学習】問題の考察を踏まえて、理解不足を補っておく （2時間） |
| その他 | |
|---|---|
| 教科書 | 鹿児島誠一 『振動・波動入門』 サイエンス社 1992年 |
| 参考書 | 使用しない |
| 成績評価の方法及び基準 | レポート(100%) |
| オフィスアワー | 授業内容に関する質問は、Blackboard（もしくはGoogle Classroom）を通して随時受け付けます。 |