到達目標
1.特殊相対性理論の基本的な事項を理解する
2.光や電子の2重性を理解する
3.基本的なシュレーディンガー方程式を解くことができる
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 | 特殊相対性理論の基本事項を説明することができ,さらに基本的な物理量を計算することができる | 特殊相対性理論について基本的な物理量を計算することができる | 特殊相対性理論の基本的な物理量を計算することができない |
評価項目2 | 光や電子の2重性を説明することができ,さらに基本的な物理量を計算することができる | 光や電子の2重性について基本的な物理量を計算することができる | 光や電子の2重性について基本的な物理量を計算することができない |
評価項目3 | 波動関数やシュレーディンガー方程式を説明することができ,さらに基本的なシュレーディンガー方程式を解くことができる | 基本的なシュレーディンガー方程式を解くことができる | 基本的なシュレーディンガー方程式を解くことができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本授業では,特殊相対性理論と量子力学の基本的な内容について学ぶ.
授業の進め方・方法:
授業は基本的に講義形式で進め,適宜問題演習を行う.
注意点:
特殊相対性理論や量子力学の基本的な内容を取り上げるので,現象をイメージしながら内容の理解に努め,分からないことについては適宜質問すること.
応用物理Ⅰで学習した「光の量子論」「光電効果」「コンプトン効果」「ド・ブロイ波」について予め復習しておくこと.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ガイダンス,ガリレイ変換 |
ガリレイ変換を理解する
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2週 |
マイケルソン−モーリーの実験 |
空間を伝わる波である光には,媒質である物質が存在しないことを理解する
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3週 |
ローレンツ変換,速度の合成則 |
ローレンツ変換,速度の合成則を理解する
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4週 |
同時の相対性 |
2つの慣性系から見た場合の同時の概念を理解する
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5週 |
運動している時計の遅れ,ローレンツ収縮 |
運動している時計の遅れ,ローレンツ収縮を理解する
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6週 |
相対論的力学 |
質量がエネルギーの一形態であることを理解する
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7週 |
電磁場と慣性系 |
異なる慣性系では,電場と磁場が混じり合うことを理解する
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8週 |
後期中間試験 |
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4thQ |
9週 |
試験返却,解説,原子の構造 |
原子の構造について理解する
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10週 |
プランクの光量子仮説 |
プランクの輻射公式を満たすためには,エネルギーが連続的でなく,とびとびの値をとる必要があることを理解する
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11週 |
光の2重性 |
光電効果やコンプトン散乱を理解する
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12週 |
電子の2重性 |
ド・ブロイ波や原子の定常状態,線スペクトルを理解する
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13週 |
シュレーディンガー方程式とその解法 |
シュレーディンガー方程式,波動関数を調べることができる.また基本問題を解くことができる
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14週 |
シュレーディンガー方程式とその解法2 |
シュレーディンガー方程式に関する基本問題を解くことができる
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15週 |
後期定期試験 |
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16週 |
試験返却,解説 |
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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 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 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 |