電子の基本的な振る舞いおよび原子モデルについて説明できること.物理、化学の各実験テーマにおいて,その概要説明,操作・測定,データ整理・解析を行い,得られた結果(分かった事項)に対して考察でき,さらに簡単な実験報告書を作成できること.これらの内容を満足することで,学習・教育目標の(C-1)の達成とする.
概要:
(1) 実験テーマに関わる物理学の基礎(主として原子の世界)について学習する(前期1〜5週).(2) 物理学実験8テーマ、化学実験2テーマ(全10テーマ)を実施し,実験の基本的な姿勢・手法を修得する(前期6〜15週).
授業の進め方・方法:
1〜5週は座学(実験のガイダンスも含む),6〜15週は実験実習を中心とする.毎週,各テーマの実験報告書を主としたレポート課題を課すので、期限内に提出すること.
注意点:
<成績評価> 実験報告書を主としたレポート(100%)の合計100点満点で(C-1)を評価する.6割以上を獲得した者をこの科目の合格者とする.
<オフィスアワー>毎週水曜日 16:00~17:00 A科棟3F 339 大西教員室(必要に応じて来室可),毎週水曜日16:00~17:00 A110 滝沢教員室(必要に応じて来室可).
<先修科目・後修科目>先修科目:化学I,化学II,物理I,物理II,後修科目:応用物理I,応用物理II.
<備考>化学I・化学Iで学んだ基本的な法則・反応(気体の性質・溶液の性質・反応熱・酸塩基反応・酸化・還元や化学平衡)と無機化合物の性質や有機化合物の構造と性質の知識,物理Iで学んだ力と運動に関する知識,物理IIで学んだ電気現象・波動現象に関する知識,また数学におけるベクトルや微分・積分の計算能力を必要とする.教科書A・B・C・Dを有効に活用し,予習・復習すること.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
電子の発見 (教科書B:pp. 167-171) |
電磁気学に基づき,真空中での電子の運動を理解し,トムソンの実験と比電荷について説明できる.
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| 2週 |
電子の電荷,放射線 (教科書B:pp. 172-177) |
電子および放射線が発見された過程を理解し,ミリカンの油滴実験について説明できる.
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| 3週 |
光と物質の量子性 (教科書B:pp. 182-184, pp. 199-200) |
光電効果や物質波の概念を理解し,光の粒子性と電子の波動性について説明できる.
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| 4週 |
原子モデルとスペクトル (教科書B:pp. 177-180, pp. 189-193, p. 200) |
原子核発見の過程を理解し,水素原子の線スペクトルとボーアの原子モデルについて説明できる.
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| 5週 |
各実験種目の目的・原理・方法・装置の概略,測定データの整理・解析,実験報告書の書き方 (教科書Fおよびプリント教材を参照) |
実験データの解析法として最小二乗法の原理を理解し使えるようにする、実験レポートの書き方を理解する。各実験種目の目的と概要を説明できる。
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| 6週 |
実験種目(全10テーマ)の中から班ごとに指定された1テーマの実施(1) (教科書Aおよびプリント教材の該当ページを参照) |
1.ヤング率、2.剛性率、3, サーミスタ(半導体),4.比電荷、5.プリズム,6.電気分解、7.プランク定数,8.R!, 9..金属塩、10.レーザー. 各テーマについて実験を行い,概要説明,データ整理・解析ができる.得られた結果(分かった事項)に対して考察し,簡単な実験報告書を作成できる.
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| 7週 |
実験種目(全10テーマ)の中から班ごとに指定された1テーマの実施(2) (教科書Aおよびプリント教材の該当ページを参照) |
1.ヤング率、2.剛性率、3, サーミスタ(半導体),4.比電荷、5.プリズム,6.電気分解、7.プランク定数,8.R!, 9..金属塩、10.レーザー. 各テーマについて実験を行い,概要説明,データ整理・解析ができる.得られた結果(分かった事項)に対して考察し,簡単な実験報告書を作成できる.
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| 8週 |
実験種目(全10テーマ)の中から班ごとに指定された1テーマの実施(3) (教科書Aおよびプリント教材の該当ページを参照) |
1.ヤング率、2.剛性率、3, サーミスタ(半導体),4.比電荷、5.プリズム,6.電気分解、7.プランク定数,8.R!, 9..金属塩、10.レーザー. 各テーマについて実験を行い,概要説明,データ整理・解析ができる.得られた結果(分かった事項)に対して考察し,簡単な実験報告書を作成できる.
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| 2ndQ |
| 9週 |
実験種目(全10テーマ)の中から班ごとに指定された1テーマの実施(4) (教科書Aおよびプリント教材の該当ページを参照) |
1.ヤング率、2.剛性率、3, サーミスタ(半導体),4.比電荷、5.プリズム,6.電気分解、7.プランク定数,8.R!, 9..金属塩、10.レーザー. 各テーマについて実験を行い,概要説明,データ整理・解析ができる.得られた結果(分かった事項)に対して考察し,簡単な実験報告書を作成できる.
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| 10週 |
実験種目(全10テーマ)の中から班ごとに指定された1テーマの実施(5) (教科書Aおよびプリント教材の該当ページを参照) |
1.ヤング率、2.剛性率、3, サーミスタ(半導体),4.比電荷、5.プリズム,6.電気分解、7.プランク定数,8.R!, 9..金属塩、10.レーザー. 各テーマについて実験を行い,概要説明,データ整理・解析ができる.得られた結果(分かった事項)に対して考察し,簡単な実験報告書を作成できる.
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| 11週 |
実験種目(全10テーマ)の中から班ごとに指定された1テーマの実施(6) (教科書Aおよびプリント教材の該当ページを参照) |
1.ヤング率、2.剛性率、3, サーミスタ(半導体),4.比電荷、5.プリズム,6.電気分解、7.プランク定数,8.R!, 9..金属塩、10.レーザー. 各テーマについて実験を行い,概要説明,データ整理・解析ができる.得られた結果(分かった事項)に対して考察し,簡単な実験報告書を作成できる.
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| 12週 |
実験種目(全10テーマ)の中から班ごとに指定された1テーマの実施(7) (教科書Aおよびプリント教材の該当ページを参照) |
1.ヤング率、2.剛性率、3, サーミスタ(半導体),4.比電荷、5.プリズム,6.電気分解、7.プランク定数,8.R!, 9..金属塩、10.レーザー. 各テーマについて実験を行い,概要説明,データ整理・解析ができる.得られた結果(分かった事項)に対して考察し,簡単な実験報告書を作成できる.
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| 13週 |
実験種目(全10テーマ)の中から班ごとに指定された1テーマの実施(8) (教科書Aおよびプリント教材の該当ページを参照) |
1.ヤング率、2.剛性率、3, サーミスタ(半導体),4.比電荷、5.プリズム,6.電気分解、7.プランク定数,8.R!, 9..金属塩、10.レーザー. 各テーマについて実験を行い,概要説明,データ整理・解析ができる.得られた結果(分かった事項)に対して考察し,簡単な実験報告書を作成できる.
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| 14週 |
実験種目(全10テーマ)の中から班ごとに指定された1テーマの実施(9) (教科書Aおよびプリント教材の該当ページを参照) |
1.ヤング率、2.剛性率、3, サーミスタ(半導体),4.比電荷、5.プリズム,6.電気分解、7.プランク定数,8.R!, 9..金属塩、10.レーザー. 各テーマについて実験を行い,概要説明,データ整理・解析ができる.得られた結果(分かった事項)に対して考察し,簡単な実験報告書を作成できる.
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| 15週 |
実験種目(全10テーマ)の中から班ごとに指定された1テーマの実施(10) (教科書Aおよびプリント教材の該当ページを参照) |
1.ヤング率、2.剛性率、3, サーミスタ(半導体),4.比電荷、5.プリズム,6.電気分解、7.プランク定数,8.R!, 9..金属塩、10.レーザー. 各テーマについて実験を行い,概要説明,データ整理・解析ができる.得られた結果(分かった事項)に対して考察し,簡単な実験報告書を作成できる.
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| 16週 |
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