到達目標
一般科目の物理学並びに応用物理Ⅰ、Ⅱで履修した内容を更に発展させ，数学を用いて波動に関する物理現象を表現，解析することを目的とする
１.媒質の入射角、屈折角および臨界角を解析できる
2.光の干渉と屈折に関する定量的な計算ができる
3.与えられた条件から単振動の方程式を立て、実際に振幅、周期等を求めることができる。
4.機械振動、電気振動における共振現象を計算により具体的に解析できる
5.波動現象に関して波動方程式を立て、その解を求めることができる
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 | スネルの法則を用いて媒質の入射角、屈折角および臨界角が求められる | 屈折、回折、反射に関して定性的に説明できる | 屈折、回折、反射に関して定性的に説明できない |
| 評価項目２ | ニュートンリング、薄膜における干渉縞の発現条件が計算できる | 干渉縞の発現条件が定性的に説明できる | 干渉縞の発現条件が定性的に説明できない |
| 評価項目３ | 与えられた条件から単振動の微分方程式を導出し、解くことができる | 与えられた単振動の微分方程式を具体的に解いて振幅、周期を求めることができる | 単振動の微分法的式を解くことができない |
| 評価項目４ | 共振現象に関して具体的な計算により条件を求めることができる | 共振現象に関して定性的に説明できる | 共振現象に関して説明できない |
| 評価項目５ | 与えられた条件から波動方程式を導出し、その解を求めることができる | 与えられた波動方程式から波の性質を説明できる | 波動方程式に関して定性的に説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
応用物理Ⅲでは光、音波等の波動に関する基礎ならびに波を記述する波動方程式に関して学ぶ
授業の進め方・方法:
講義と平行して物理学への数学の応用に関して，具体的な問題演習を行う
注意点:
線形代数（ベクトル）および微分方程式の解法を復習しておくと同時に，比較的複雑な積分計算ができるように復習しておくこと．授業計画は，学生の理解度に応じて変更する場合がある。
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 |
光と電磁波 |
波としての光の基本的な性質に関して説明できる
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| 2週 |
光の反射、屈折 |
光の反射、屈折に関するスネルの法則に関して説明し、屈折率や臨界角の計算ができる
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| 3週 |
光学距離、フェルマーの定理 |
光学距離、光路差とフェルマーの原理について説明できる
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| 4週 |
光の干渉、ヤングの干渉実験、ニュートンリング |
光の干渉に起因する様々な具体的現象を理解できる
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| 5週 |
光の回折、偏光 |
光の回折、偏光に関して、幾何光学に応用できる
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| 6週 |
光学の応用 |
コヒーレント光とインコヒーレント光の違いを理解でき、レーザーの原理を説明できる
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| 7週 |
単振動 |
単振動の微分方程式と単振動を示す物理現象に関して解析できる
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| 8週 |
減衰振動、共振 |
減衰振動とは何かを説明し、共振現象の発現条件を解析できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
電気系における振動、共振 |
電気回路網における共振現象に関して説明できる
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| 10週 |
連成振動 |
多数の質点を有する系における振動現象に関して説明できる
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| 11週 |
波動と波動方程式 |
波が従う一般的な偏微分方程式に関して説明できる
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| 12週 |
弦の振動、管中の気体の振動 |
弦の振動や管中の気体振動を波動方程式を用いて定量的に解析できる
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| 13週 |
定常波と波動方程式 |
定常波に関して波動方程式を用いて説明できる
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| 14週 |
問題演習 |
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| 15週 |
期末テストの解答、解説 |
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| 16週 |
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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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 60 |
| 専門的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |
| 分野横断的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |