応用物理Ⅰ

科目基礎情報

学校	舞鶴工業高等専門学校	開講年度	平成28年度 (2016年度)
授業科目	応用物理Ⅰ
科目番号	0003	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	機械工学科	対象学年	3
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	物理　(数研出版)
担当教員	野毛 宏文

到達目標

①　分子，原子の熱運動と絶対温度の関係を理解する。
②　気体の内部エネルギー，比熱を理解する。
３　電子の物性，運動について理解し，計算できる。
４　光の波動性と粒子性を理解する。
５　原子の構造について理解する。

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
評価項目1	ボイルシャルルの法則、理想気体の状態方程式、圧力と運動エネルギーと温度の関係を理解し、関係式を導出することができ計算も行える。	ボイルシャルルの法則、理想気体の状態方程式、圧力と運動エネルギーと温度の関係を理解し、式を用いて計算ができる。	ボイルシャルルの法則、理想気体の状態方程式、圧力と運動エネルギーと温度の関係が分からない。
評価項目2	内部エネルギー定義、熱力学第一法則を説明でき、かつ内部エネルギー、熱量、仕事の計算ができる。	内部エネルギー、熱力学第一法則を用いた計算ができる。	内部エネルギーについて定義も分からず、計算もできない。
評価項目3	電子の性質を理解し、比電荷の計算をすることができる。	電子の性質を理解している。	電子の性質を理解していない。
評価項目4	光の粒子性、波動性について理解し、光電効果、コンプトン効果、ドブロイ波長を用いて光子の運動を計算することができる。	光の粒子性、波動性について理解し、光電効果、コンプトン効果、ドブロイ波長のいずれかについて、光子の運動を計算することができる。	光の粒子性、波動性について理解していない。
評価項目5	ボーアの理論を理解し、水素原子における電子の軌道半径やエネルギー準位について計算することができる。	ボーアの理論を理解し、水素原子における電子の軌道半径について計算することができる。	ボーアの理論を理解していない。

学科の到達目標項目との関係

(A) （自然科学と工学の基礎を身につける。）

(B) （専門分野の基礎知識を修得し，技術の実践に応用できる。）

教育方法等

概要:

これまで学習した内容を踏まえてより実践的な物理を学ぶ。前期では，熱力学の基礎ならびに，電子，原子の性質について学ぶ。　後期では，電気と磁気について学習する。

授業の進め方・方法:

座学を基本とするが、授業中または自宅で演習問題を積極的に行い、理解度の向上を図る。
また授業における不明な点は出来るだけ授業中に解決できるよう積極的な質問を歓迎する。

注意点:

前期，後期ともそれぞれ中間，期末の2回の試験を行う。試験の点数（60%），レポート（40%）で成績を評価する。
到達目標に従い，熱，電子，原子，電気と磁気，直流回路の理解の程度を到達度の評価基準とする。
【研究室、内線番号、メールアドレス】
A-204、8935、[e-mail]

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	シラバス内容の説明，気体のエネルギーと状態変化（気体の法則）	①　分子，原子の熱運動と絶対温度の関係を理解する。
		2週	気体のエネルギーと状態変化（気体分子の運動）	①　分子，原子の熱運動と絶対温度の関係を理解する。
		3週	気体のエネルギーと状態変化（気体の内部エネルギー、熱力学第一法則）	②　気体の内部エネルギーを理解する。
		4週	第１～３週のまとめと演習	①～②
		5週	電子と光（電子物性）	３　電子の物性，運動について理解し，計算できる。
		6週	電子と光（電子の運動）	３　電子の物性，運動について理解し，計算できる。
		7週	第５～６週をのまとめと演習	３
		8週	前期中間試験
	2ndQ
		9週	電子（X線）	３　電子の物性，運動について理解し，計算できる。
		10週	光の粒子性	４　光の波動性と粒子性を理解する。
		11週	光の波動性（物質波、干渉・回折、不確定性原理）	４　光の波動性と粒子性を理解する。
		12週	第９～１１週のまとめと演習	３～４
		13週	原子と原子核（原子模型、水素原子のスペクトル）	５　原子の構造について理解する。
		14週	原子と原子核（ボーアの理論）	５　原子の構造について理解する。
		15週	第１３～１４週をのまとめと演習	５
		16週	前期期末試験

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	自然科学	物理	熱	原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について説明できる。	2	前1,前2,前4
				時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを説明できる。	2	前2,前4
				物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。	2	前2,前3,前4
				熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる。	2	前2,前3,前4
				動摩擦力がする仕事は、一般に熱となることを説明できる。	2	前3
				ボイル・シャルルの法則や理想気体の状態方程式を用いて、気体の圧力、温度、体積に関する計算ができる。	2	前1,前4
				気体の内部エネルギーについて説明できる。	2	前3,前4
				熱力学第一法則と定積変化・定圧変化・等温変化・断熱変化について説明できる。	2	前3,前4
				エネルギーには多くの形態があり互いに変換できることを具体例を挙げて説明できる。	2	前3,前4
				熱機関の熱効率に関する計算ができる。	2	前3,前4

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	20	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	80	0	0	0	20	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0