到達目標
学習目的:
波動現象として,波がもつ回折,干渉などの一般的な性質や基本的な波の表現,正弦波について学ぶ。音波については,うなりや共鳴現象,ドップラー効果を学習する。光については,屈折の法則や全反射,分散やスペクトルと光の色の関係,光の散乱・干渉現象を自然現象や現代科学の応用などと関連させて学ぶ。物理学は自然科学や工学における最も基礎的な分野である。本科目では,波動現象について学習し,その計算方法を修得する。
到達目標
1.波動の基本的な性質を理解し,回折,干渉を説明できる。
2.光の反射角,屈折角に関する計算ができ,分散現象を理解している。
※分野横断能力については該当しない。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 到達レベルの目安(可) | 未到達レベルの目安(不可) |
評価項目1 | 音の回折,干渉現象の計算ができる。 | 波動の複合的な計算ができる。 | 波動の基本的な計算ができる。 | 波動の基本的な計算ができない。 |
評価項目2 | 光の干渉現象の計算ができる。 | 光の反射角,屈折角に関する複合的な計算ができる。 | 光の反射角,屈折角に関する基本的な計算ができる。 | 光の基本的な計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
一般・専門の別:一般
学習の分野:自然科学系共通/基礎
波動現象として,波がもつ回折,干渉などの一般的な性質や基本的な波の表現,正弦波について学ぶ。音波については,うなりや共鳴現象,ドップラー効果を学習する。光については,屈折の法則や全反射,分散やスペクトルと光の色の関係,光の散乱・干渉現象を自然現象や現代科学の応用などと関連させて学ぶ。物理学は自然科学や工学における最も基礎的な分野である。本科目では,物体の衝突・分裂,波動現象について学習し,その計算方法を修得する。
基礎となる学問分野:数物系科学/物理/物理一般
学習教育目標との関連:本科目は学習教育目標「②確かな基礎科学の知識修得」に相当する科目である。
授業の進め方・方法:
授業の方法:講義形式の授業を進め,適宜,演習と実験を行なう。理解を深めるために演示実験を要所で行う。演習では学生による解答の板書と解説を促す。
成績評価方法:4回の定期試験を70%(均等に重み付け),平素の演習,課題,実験レポートなどを30%とする。成績不振者には補講と再試験を課して,60点を上限に定期試験の成績を置換する。
注意点:
履修上の注意:本科目は必履修科目のため2学年の課程修了には履修(欠課時間数が所定授業時間数の3分の1以下)が必須である。毎週,教科書や問題集の問題を解いて復習すること。また宿題レポートは期限までに必ず提出すること。
履修のアドバイス:授業で扱う数式について,計算してよく理解すること。授業中にメール等の操作をしている場合には退室してもらうことがある。授業開始25分以内であれば遅刻とし,遅刻3回で1欠課とする。
基礎科目:基礎数学(1年),基礎数学演習(1),物理Ⅰ(1)
関連科目:力学Ⅰ(3年),力学Ⅱ(3)
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 |
前期ガイダンス,波の性質(「物理基礎」) |
学習方法の理解 横波・縦波,波の表し方の理解
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2週 |
媒質の振動と波(「物理基礎」) |
媒質の振動による波の伝播の理解 波の重ね合わせの理解
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3週 |
定常波,反射(「物理基礎」) |
定常波の理解 自由端,固定端反射の理解
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4週 |
音と振動(「物理基礎」) |
音と振動の理解
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5週 |
弦の固有振動(「物理基礎」) |
弦の振動の理解
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6週 |
気柱の固有振動(「物理基礎」) |
気柱共鳴の理解
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7週 |
学生実験(気柱共鳴による振動数の測定) |
気柱共鳴の確認
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8週 |
前期中間試験(上記内容に関する) |
60点以上のスコア
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2ndQ |
9週 |
前期中間試験の解説と返却,波の表し方(以下「物理」) |
試験問題の見直し 波の表現の理解
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10週 |
波の表し方 |
波の表現の理解
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11週 |
ホイヘンスの原理,反射の法則 |
ホイヘンスの原理の理解
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12週 |
屈折の法則 |
ホイヘンスの原理の理解と活用
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13週 |
波の回折,干渉 |
波の干渉の理解
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14週 |
波の干渉 |
波の干渉の理解と活用
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15週 |
(前期末試験:前期中間以降の内容) |
60点以上のスコア
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16週 |
前期末試験の解説と返却,音の性質 |
試験の見直し 音の性質についての理解
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後期 |
3rdQ |
1週 |
後期ガイダンス,音の性質 |
音の性質についての理解
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2週 |
ドップラー効果 |
ドップラー効果の理解
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3週 |
光の伝わり方 |
ものの見え方,光速の測定についての理解
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4週 |
光の反射と屈折 |
光の反射と屈折の理解
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5週 |
光の反射と屈折 |
光の反射と屈折の理解
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6週 |
ヤングの実験 |
光の干渉の理解
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7週 |
回折格子 |
光の干渉の確認
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8週 |
後期中間試験(上記内容に関する) |
60点以上のスコア
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4thQ |
9週 |
後期中間試験の解説と返却,薄膜による干渉 |
試験内容の見直しと理解,光の干渉の理解
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10週 |
薄膜による干渉 |
光の干渉の理解
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11週 |
空気層による干渉 |
光の干渉の理解
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12週 |
レンズ |
レンズのはたらきの理解
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13週 |
鏡 |
鏡のはたらきの理解
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14週 |
学生実験(レンズによる像) |
レンズのはたらきの確認
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15週 |
(後期末試験:後期中間試験以降の内容) |
60点以上のスコア
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16週 |
後期末試験の返却と解答解説 |
試験内容の見直しと理解
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | 課題 | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 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 |