到達目標
物理学の基礎的な概念理解の修得が目標である。電磁気学の基本的な法則について説明できること．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．熱力学のにおける基本的な法則（熱力学第1法則、熱力学第2法則）について説明できるこ．これらの現象を分子運動論から説明できること．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．
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 |
| 電磁気学に関する評価項目 | 電磁気学の基本的な法則について説明することができる． | 電磁気学の基本的な法則について説明することがある程度できる． | 電磁気学の基本的な法則について説明することができない． |
| 原子の世界に関する評価項目 | 電子の基本的振舞いおよび原子モデルについて説明することができる． | 電子の基本的振舞いおよび原子モデルについて説明することがある程度できる． | 電子の基本的振舞いおよび原子モデルについて説明することができない． |
| 熱力学に関する評価項目 | 温度や内部エネルギーなどの状態量，熱力学の第1法則，理想気体の状態変化と比熱について説明することができる． | 温度や内部エネルギーなどの状態量，熱力学の第1法則，理想気体の状態変化と比熱について説明することがある程度できる． | 温度や内部エネルギーなどの状態量，熱力学の第1法則，理想気体の状態変化と比熱について説明することができない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
（１）電磁気学の基本的な法則について学習する（前半）．（２）現代物理学の基礎（主として原子の世界）について学習する．（３）熱力学的な諸現象を把握するために，物体を構成する原子・分子という微視的な立場からの解釈を取り入れながら，系全体としての巨視的な物理量（とそれらの変化）の間の関係を記述する「現象論」を展開する．
授業の進め方・方法:
・授業方法は，概要説明と例題演習（グループワークを含む）とを繰り返しながら，最後に確認テストなどで振り返る．適時，レポート課題を課すので，期限内に提出すること．
・この科目は学修単位科目であり，授業時間30時間に加えて，自学自習時間60時間が必要である．事前・事後学習として課題等を与える．
注意点:
＜成績評価＞試験（60%），授業中の問題演習・小テストおよびレポート課題（40%）の合計100点満点で(C-1)を評価する．
＜オフィスアワー＞水曜日 16:00～17:00，A棟3F 339大西教員室（必要に応じて来室可）．
＜先修科目・後修科目＞先修科目：物理I，物理II，後修科目：応用物理II．
＜備考＞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DやEを有効に活用し，予習・復習すること．
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 |
電場と磁場
（教科書B：pp. 10-24, pp. 30-40,pp.97-103,pp.109-112,pp.114-117） |
電場と磁場の定義を確認し、電磁場中での電子の受ける力について説明できる．
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| 2週 |
クーロン力とローレンツ力
（教科書B：pp. 10-24, pp. 30-40,pp.97-103,pp.109-112,pp.114-117,pp.164-175） |
電磁場中での電子の運動について説明できる．
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| 3週 |
オームの法則と直流回路
（教科書B：pp. 62-67, pp. 69-73,pp. 75-84） |
自由電子の運動と電流の強さとの関係を理解し，回路における抵抗とオームの法則，消費電力を説明できる．電位降下をエネルギー収支から理解し，キルヒホッフの法則を用いて，複数の抵抗や電池が接続された電気回路の電流を計算できる。
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| 4週 |
磁場
（教科書B：pp. 86-92） |
磁場の考え方や磁力線の性質を理解し，磁極の間にはたらく磁気力（クーロンの法則）および磁場の重ね合わせを説明できる．
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| 5週 |
電流が作る磁場，電流が磁場から受ける力
（教科書B：pp. 94-97,pp. 104-108） |
電流と磁場の関係を理解し，直線電流や円形電流が作る磁場を求めることができる．直線電流が磁場から受ける力を理解し，磁束密度や透磁率を説明できる．
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| 6週 |
ローレンツ力
（教科書B：pp. 109-112） |
荷電粒子が磁場から受ける力（ローレンツ力）を理解し，磁場中の粒子の運動が説明できる．
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| 7週 |
電磁誘導
（教科書B：pp. 114-119） |
電磁誘導や誘導起電力を理解し，レンツの法則やファラデーの電磁誘導の法則を説明できる．
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| 8週 |
電子の発見，原子核の発見
（教科書B：pp.168-175,pp. 176-178） |
電磁場の基本方程式を確認し、電磁場中での電子の運動を説明できる．ラザフォード実験とその解釈について説明できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
光電効果とコンプトン効果
（教科書B：pp. 182-187） |
光電効果とアインシュタインの光量子仮説について説明できる．コンプトン効果とその物理的解釈について説明できる．
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| 10週 |
ボーアの水素原子モデル
（教科書B：pp. 188-190，pp. 190-193） |
ボーアの水素原子モデルを使って水素原子のスペクトルが説明できる．
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| 11週 |
熱と温度
（教科書A：pp. 10-29） |
熱と温度の違いを理解し，熱平衡や熱量保存，熱力学の第0法則を説明できる．
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| 12週 |
気体分子運動論
（教科書A：pp. 30-50） |
理想気体の状態方程式を理解し，気体の温度と分子の運動エネルギーとの関係，エネルギー等分配を説明できる．
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| 13週 |
熱力学の第1法則
（教科書A：pp. 52-57） |
内部エネルギーや準静的過程（可逆過程）などの概念を理解し，熱まで含めたエネルギー保存則を説明できる．定積変化，定圧変化，等温変化，断熱変化を理解し，理想気体の内部エネルギー，仕事，熱量の変化を求められる．
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| 14週 |
理想気体の状態変化と比熱
（教科書A：pp. 58-69） |
定積モル比熱および定圧モル比熱と，気体分子の自由度との関係を説明できる．
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| 15週 |
熱機関と熱力学の第2法則
（教科書A：pp. 70-73，pp. 74-77） |
熱を仕事に変換する熱サイクルとして熱機関を理解し，熱効率を求めることができる．熱力学の第2法則について説明できる．
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| 16週 |
前期末達成度試験 |
電磁場中の電荷の運動，原子の構造とスペクトルについて，熱力学の理解度の確認を行なう。
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評価割合
| 試験 | 課題点（小テストを含む） | | | その他 | | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 前期 | 60 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |