到達目標
1. ラグランジュ形式，ハミルトン形式，拘束系の扱いなど，解析力学の基礎を理解する。 D1: 1, 2
2. 光速不変性，ローレンツ変換など，特殊相対性理論の基礎を理解する。 D1: 1, 2
3. 物質の波動性と粒子性，物質波，波動関数，シュレディンガー方程式，物理量の期待値など，量子力学の基礎を理解する。 D1: 1, 2
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | ラグランジュ形式，ハミルトン形式，拘束系の扱いなど，解析力学の基礎を理解し、応用できる。 | ラグランジュ形式，ハミルトン形式，拘束系の扱いなど，解析力学の基礎を理解している。 | ラグランジュ形式，ハミルトン形式，拘束系の扱いなど，解析力学の基礎を理解していない。 |
| 評価項目2 | 光速不変性，ローレンツ変換など，特殊相対性理論の基礎を理解している。 | 光速不変性，ローレンツ変換など，特殊相対性理論の基礎を知っている。 | 光速不変性，ローレンツ変換など，特殊相対性理論の基礎を知っていない。 |
| 評価項目3 | 物質の波動性と粒子性，物質波，波動関数，シュレディンガー方程式，物理量の期待値など，量子力学の基礎を理解し、応用できる。 | 物質の波動性と粒子性，物質波，波動関数，シュレディンガー方程式，物理量の期待値など，量子力学の基礎を理解している。 | 物質の波動性と粒子性，物質波，波動関数，シュレディンガー方程式，物理量の期待値など，量子力学の基礎を理解していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
他の専門科目を学習する際に必要となる物理学の各分野を学習する。各分野の対象を理解して，専門分野を 学ぶ際に必要に応じて何を参考にすればよいかが判断できるようにする。基礎的な数学の講義も交え，各分野での物事の考え方を理解することに重点をおく。光線追跡等の数値計算に関する研究を行っていた教員がその経験を活かし，基礎的な数学の講義も交え，各分野での物事の考え方を理解することに重点をおいて講義を行う。
授業の進め方・方法:
この科目は学修単位のため，授業外学習として，授業内容についてのレポート課題を課すので、必ず提出すること。
注意点:
学生の理解度を教員が知ることができるので，分からない箇所はその場で質問を行い授業時間内に理解するように努めること。
評価方法：定期試験80％，レポート20％の比率で評価する。
オフィスアワー:月曜日放課後17:00まで
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
シラバスを用いたガイダンス
解析力学の基礎：仮想仕事の原理 |
仮想仕事の原理を学び、適用できる。D1:1,2
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| 2週 |
解析力学の基礎：変分原理 |
変分原理を学び、適用できる。D1:1,2
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| 3週 |
解析力学の基礎：ラグランジュ形式 |
ラグランジュ形式を理解する。D1:1,2
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| 4週 |
解析力学の基礎：ラグランジュ形式の演習 |
ラグランジュ形式を理解する。D1:1,2
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| 5週 |
解析力学の基礎：仮想仕事の原理と一般化力 |
一般化力を学び、適用できる。D1:1,2
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| 6週 |
解析力学の基礎：ハミルトンの原理 |
ハミルトンの原理を学び、適用できる。D1:1,2
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| 7週 |
解析力学の基礎：ハミルトン関数と正準方程式 |
ハミルトン関数と正準方程式を理解し、適用できる。D1:1,2
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験の返却と解説
特殊相対性理論の基礎：ガリレイ変換とローレンツ変換
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中間試験で理解できなかった箇所を理解できる。
特殊相対性理論の基礎を理解する 。D1:1,2
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| 10週 |
特殊相対性理論の基礎：相対論的力学
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特殊相対性理論の基礎を理解する 。D1:1,2
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| 11週 |
量子力学の基礎：物質の構成
量子力学の基礎：粒子性と波動性
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原子・分子の存在を理解する。D1:1,2
電子や光が、粒子性、波動性の両方の性質を持つことを示す現象を知る。D1:1,2
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| 12週 |
量子力学の基礎：波動関数、シュレディンガー方程式 |
波動関数の導入とシュレディンガー方程式を学ぶ。D1:1,2
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| 13週 |
量子力学の基礎：井戸型ポテンシャル |
量子力学を井戸型ポテンシャル問題に適用する。D1:1,2
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| 14週 |
特殊相対性理論、量子力学のまとめと演習 |
特殊相対性理論の基礎を理解する 。D1:1,2
量子力学の基礎を理解する。D1:1,2
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験返却と解説 |
期末試験で理解できていなかった箇所を見直す。
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |