到達目標
・一般的な波動現象および音波・光波に関する現象について考え,計算することができる。
・光や電子に関する様々な現象を,物理法則と関連づけて考えることができる。
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(A-1) | 一般的な波動現象および音波・光波に関する現象について深く考え,正しく計算することができる。 | 一般的な波動現象および音波・光波に関する現象について考え,計算することができる。 | 一般的な波動現象および音波・光波に関する現象について考え,計算することができない。 |
評価項目2(A-1) | 光や電子に関する様々な現象を,物理法則と関連づけて考え,数式を使って正しく表現することができる。 | 光や電子に関する様々な現象を,物理法則と関連づけて考えることができる。 | 光や電子に関する様々な現象を,物理法則と関連づけて考えることができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
・1,2学年で学んだ物理をより一般的な現象に適用できる能力を身につけるため,物理法則を文字式/ベクトル/微分積分を使って理解し,物理現象を直感的に理解する力を養う。最初に一般的な波動現象,音波・光波について学び,その後に原子物理学の基礎を学ぶ。
授業の進め方・方法:
基本的には教科書の「物理学基礎」に沿って授業を進めるが,プリントを配布しそれを用いて授業をおこなうこともある。途中,授業で習ったところに関する演習問題を配布し,問題演習をしてもらう。
注意点:
・教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目の割合は,A-1(100%)とする。
・総時間数45時間(自学自習15時間)
・自学自習時間(15時間)は,日常の授業(30時間)に係る理論について予習復習時間,課題作成時間を総合したものとする。
・評価については,合計点数が60点以上で単位修得となる。その場合,各到達目標項目の到達レベルが標準以上であること,教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目を満たしたことが認められる。
・基本的物理量の概念が次々に定義され,新しい物理法則が導出されるので,物理法則を単に暗記するのではなく,一つ一つを直感的に理解し,それを用いて物理現象を理解すること。法則を使う練習・努力を怠らないこと。一つの公式に数値を当てはめる だけで満足せず,物理的イメージを持ち,それを元に考えることが重要である。わからない場合は,まず自分なりに理解する努力をし,それでも解決できない場合は遠慮せず教員に質問すること。
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 |
ガイダンス 第12章 波動 12.1 波の性質 |
・波の基本的な性質や波を特徴付ける物理量について理解している。
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2週 |
12.2 波動方程式と波の速さ |
・波動方程式とその一般解について理解している。
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3週 |
12.3 波の重ね合わせの原理と干渉 |
・波の重ね合わせの原理を理解している。 ・波の独立性を理解している。 ・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説明できる。
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4週 |
12.4 波の反射と屈折 |
・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。
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5週 |
12.5 定在波 |
・定在波の特徴(節,腹の振動のようすなど)を理解している。
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6週 |
12.6 音波 |
・音波について理解している。 ・気柱の共鳴について理解している。 ・ドップラー効果の原理を説明できる。
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7週 |
前期中間試験 |
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8週 |
12.7 群速度,うなり |
・うなりの原理を理解している。
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2ndQ |
9週 |
第13章 光 13.1 光の反射と屈折 |
・光の反射角,屈折角に関する計算ができる。
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10週 |
13.2 光波の回折と干渉 |
・光が示す回折や干渉を説明することができる。
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11週 |
第24章 原子物理学 24.1 原子の構造 |
・光や電子の粒子性,波動性,またそれらが示す現象を理解し,説明できる。 ・トムソンの実験を理解し説明できる。 ・ミリカンの実験を理解し説明できる。
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12週 |
24.2 光の二重性 24.3 電子の二重性 |
・光の二重性について理解している。 ・光電効果について理解し,説明することができる。
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13週 |
24.4 不確定性関係 24.5 原子の定常状態と光の線スペクトル |
・不確定性原理を定性的に説明することができる。 ・原子から光が放射される原理を説明することができる。 ・古典力学を用いて,水素原子のスペクトルを導出することができる。
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14週 |
第25章 原子核と素粒子 25.1 原子核の構成 25.2 原子核の結合エネルギー 25.3 原子核の崩壊と放射線 |
・原子核の構成について説明することができる。 ・核融合や核分裂について理解し,説明することができる。 ・原子核の崩壊の法則と半減期について理解している。
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15週 |
前期末試験 |
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16週 |
答案返却 物理演習 |
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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 |
基礎的能力 | 工学基礎 | 情報リテラシー | 情報リテラシー | 数値計算の基礎が理解できる | 1 | |
コンピュータにおける初歩的な演算の仕組みを理解できる。 | 1 | |
データの型とデータ構造が理解できる | 1 | |
評価割合
| 試験 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |