概要:
物理学IA, IBで学習していない物理学のうち波動及び熱、熱力学に関する現象について学習する。
物理現象をベクトルや微分積分の概念も取り入れて、より深く理解し、応用的な問題や計算問題も解く実力を育成することを目的とする。
関連する科目：物理学ⅠB（前年度履修），物理学ⅡB（後期履修）
This course deals with the foundations the wave mechanics, the thermal physics, and the thermodynamics. It also enhances the development of students’ skill in solving vector and differential equations.
授業の進め方・方法:
指定教科書に沿って講義を行う。特に重要な事項や式の導出等については重点的に指導する。さらに重要例題の解法について詳細に解説を行うことで知識や計算技能の定着を図るように配慮する。教科書の各章の重要問題は学生の自主学習の成果を見るためのレポート課題として課している。
注意点:
板書や講義中の話などの内容をノートにメモする習慣を身につける。
基礎となる理論を理解した上で、基本的な公式を用いて具体的な計算を行う。
予習復習を行い、自分でより多くの演習問題を解いてみる。
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 熱 | 原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について説明できる。 | 3 | 前8,前16 |
| 時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを説明できる。 | 3 | 前8,前16 |
| 物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。 | 3 | 前8,前16 |
| 熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる。 | 3 | 前8,前11,前16 |
| 動摩擦力がする仕事は、一般に熱となることを説明できる。 | 3 | 前8,前16 |
| ボイル・シャルルの法則や理想気体の状態方程式を用いて、気体の圧力、温度、体積に関する計算ができる。 | 3 | 前9,前10,前16 |
| 気体の内部エネルギーについて説明できる。 | 3 | 前9,前16 |
| 熱力学第一法則と定積変化・定圧変化・等温変化・断熱変化について説明できる。 | 3 | 前11,前16 |
| エネルギーには多くの形態があり互いに変換できることを具体例を挙げて説明できる。 | 3 | 前8,前9,前16 |
| 不可逆変化について理解し、具体例を挙げることができる。 | 3 | 前14,前16 |
| 熱機関の熱効率に関する計算ができる。 | 3 | 前12,前13,前16 |
| 波動 | 波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。 | 3 | 前1,前16 |
| 横波と縦波の違いについて説明できる。 | 3 | 前1,前6,前16 |
| 波の重ね合わせの原理について説明できる。 | 3 | 前2,前16 |
| 波の独立性について説明できる。 | 3 | 前2,前16 |
| 2つの波が干渉するとき、互いに強めあう条件と弱めあう条件について計算できる。 | 3 | 前3,前16 |
| 定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。 | 3 | 前3,前16 |
| ホイヘンスの原理について説明できる。 | 3 | 前2,前16 |
| 波の反射の法則、屈折の法則、および回折について説明できる。 | 3 | 前2,前6,前16 |
| 弦の長さと弦を伝わる波の速さから、弦の固有振動数を求めることができる。 | 3 | 前4,前16 |
| 気柱の長さと音速から、開管、閉管の固有振動数を求めることができる(開口端補正は考えない)。 | 3 | 前4,前16 |
| 共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。 | 3 | 前5,前16 |
| 一直線上の運動において、ドップラー効果による音の振動数変化を求めることができる。 | 3 | 前5,前16 |
| 自然光と偏光の違いについて説明できる。 | 3 | 前6,前16 |
| 光の反射角、屈折角に関する計算ができる。 | 3 | 前7,前16 |
| 波長の違いによる分散現象によってスペクトルが生じることを説明できる。 | 3 | 前7,前16 |