応用物理

科目基礎情報

学校	和歌山工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	応用物理
科目番号	0060	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: 2
開設学科	知能機械工学科	対象学年	4
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	［教科書］小暮『監修』／潮・中岡『編集』：高専の応用物理，森北出版株式会社、［参考書］物理（数研出版）
担当教員	溝川 辰巳

到達目標

電場・磁場・荷電粒子を支配する法則について整理して説明できる。振動・波動を数式で記述しその振る舞いを解析できる。原子構造と物質の性質、原子核と放射線について説明できるようになる。

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	電気と磁気に関してアンペールの法則などが、式を使って説明できる	助言等あれば、電気と磁気に関してアンペールの法則などが、式を使って説明できる	電気と磁気に関するアンペールの法則などが、理解できない
評価項目２	正弦波で現象を表示できると共に、粗密波、定常波などの物理現象を説明できる	助言等あれば、正弦波で現象を表示できると共に、粗蜜波、定常波などの物理現象を説明できる	正弦波で現象を表示できると共に、粗蜜波、定常波などの物理現象が理解できない
評価項目３	原子核の構造と、その崩壊やダイオードにみられる現象を説明できる	助言等あれば、原子核の構造と、その崩壊やダイオードにみられる現象を説明できる	原子核の構造と、その崩壊やダイオードにみられる現象を説明できない

学科の到達目標項目との関係

C-1 （自然科学・情報技術に関する基礎的素養を有し、専門分野での問題解決のためにそれらを駆使できる能力を身につける。）

JABEE C-1 （自然科学・情報技術に関する基礎的素養を有し、それぞれの専門分野での問題解決のためにそれらを駆使できる能力を身につける。）

教育方法等

概要:

まず電気と磁気、及び振動・波動について、ここまでに学んだ数学の知識を生かして、より見通しよく整理された形で学ぶ。さらに、原子と原子核について学ぶ。
特に演習を通じ、物理・数学の両面の学力の習熟をはかる事を重視する。

授業の進め方・方法:

課題や小テストで、習熟度を勘案して進めていく。そのため、課題については必ず自分で解いて提出し、小テスト前には復習しておくこと。

注意点:

＜事前学習＞
　次回学習する分野について3年生までに学んだ基礎事項を確認しておく事。また教科書を一読しておくこと。
＜事後学習＞
　講義内容を復習し理解した上で、出された課題を次回提出できるよう解いておくこと。

授業の属性・履修上の区分

遠隔授業対応

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	電気と磁気：　静電気力と電場、復習	静電気力と電場について説明できる。
		2週	電気と磁気：　ガウスの法則	ガウスの法則を用いた計算ができる。
		3週	電気と磁気：　電場と電位	電場と電位に関する計算ができる。
		4週	電気と磁気：　コンデンサー	コンデンサーに関する計算ができる。
		5週	電気と磁気：　電束密度	電束密度に関する計算ができる。
		6週	電気と磁気：　磁場と磁束密度、復習	磁場と磁束密度に関する計算ができる。
		7週	電気と磁気：　ビオ・サバールの法則	ビオ・サバールの法則に関する計算ができる。
		8週	電気と磁気：　アンペールの法則	アンペールの法則に関する計算ができる。
	2ndQ
		9週	中間試験
		10週	電気と磁気：　ローレンツ力	ローレンツ力に関する計算ができる。
		11週	電気と磁気：　電磁誘導	電磁誘導に関する計算ができる。
		12週	電気と磁気：　運動する導線に生じる起電力	運動する導線に生じる起電力に関する計算ができる。
		13週	電気と磁気：　変位電流、マクスウェルの方程式、電磁波	変位電流、マクスウェルの方程式、電磁波に関する計算ができる。
		14週	振動：　単振動の復習、減衰振動、強制振動、共振	単振動に関する計算ができる。減衰振動、強制振動、共振に関する計算ができる。
		15週	前期期末試験	前期期末試験
		16週	試験返却と解説　振動のまとめ
後期
	3rdQ
		1週	波動：　波の復習	波の基本性質を説明できる。
		2週	波動：　正弦波の式	正弦波の式に関する計算ができる。
		3週	波動：　波動方程式	波動方程式に関する計算ができる。
		4週	波動：　固体中の縦波、気体中の音速	固体中の縦波、気体中の音速に関する計算ができる。
		5週	波動：　波のエネルギー、定常波	波のエネルギー、定常波に関する計算ができる。
		6週	原子：　原子と電子、電気素量	原子と電子、電気素量について説明できる。
		7週	原子：　光の粒子性、電子の波動性	光の粒子性、電子の波動性について説明できる。
		8週	中間試験
	4thQ
		9週	原子：　原子の構造と光の放出・吸収	原子の構造と光の放出・吸収について説明できる。
		10週	原子：　固体の性質	固体の性質について説明できる。
		11週	原子：　ダイオードとトランジスタ	ダイオードとトランジスタについて説明できる。
		12週	原子：　光の粒子性、Ｘ線	光の粒子性、Ｘ線に関する計算ができる。
		13週	原子核：　原子核の構成、同位体	原子核の構成、同位体について説明ができる。
		14週	原子核：　原子核の崩壊、放射線、放射線と物質の総合作用、質量とエネルギーの等価性、核反応	原子核の崩壊、放射線、放射線と物質の総合作用について説明ができる。質量とエネルギーの等価性、核反応について計算ができる。
		15週	後期期末試験	後期期末試験
		16週	試験返却・解説　原子・原子核のまとめ

評価割合

	試験	課題小テスト	合計
総合評価割合	70	30	100
能力	70	30	100