到達目標
【到達目標】
１．特殊相対論によってもたらされた空間と時間の概念を理解できる。
２．ローレンツ変換を用いた運動と時間・空間の関係について計算できる。
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 | 特殊相対論によってもたらされた空間と時間の概念について深く理解できる。 | 特殊相対論によってもたらされた空間と時間の概念を理解できる。 | 特殊相対論によってもたらされた空間と時間の概念を理解できない。 |
| 評価項目2 | ローレンツ変換を用いた運動と時間・空間の関係について詳しい計算ができる。 | ローレンツ変換を用いた運動と時間・空間の関係について計算できる。 | ローレンツ変換を用いた運動と時間・空間の関係について計算できない。 |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
ニュートン力学や電磁気学のマクスウェルの方程式といった古典物理学から，現代物理学が生まれていった過程を学ぶ。特殊相対論によってもたらされた空間および時間の概念の変革を理解することを目標とする。
授業の進め方・方法:
講義形式で授業を進めて重要事項を解説した後，演習問題を行うことで講義内容の理解を図る。この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として課題、レポートやオンラインテストを実施します。
注意点:
試験の成績を60%，平素の学習状況等（課題・小テスト・レポート等を含む）を40%の割合で総合的に評価する。実務に応用できる専門基礎として，到達目標に対する達成度を試験等において評価する。
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 |
ガリレイの相対性原理とガリレイ変換について学ぶ |
ガリレイの相対性原理とガリレイ変換の意味について理解できる
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| 2週 |
マクスウェルの方程式①：ベクトル場の発散、回転の意味と積分定理について学ぶ |
ベクトル場の発散、回転の意味と積分定理の意味を理解し基本的な計算ができる
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| 3週 |
マクスウェルの方程式②：ガウスの法則について学ぶ |
ガウスの法則について理解し簡単な計算ができる
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| 4週 |
マクスウェルの方程式③：電磁誘導の法則、一般化されたアンペールの法則について学ぶ |
電磁誘導の法則、一般化されたアンペールの法則について理解し簡単な計算ができる
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| 5週 |
マクスウェルの方程式④：電磁波について学ぶ |
マクスウェルの方程式から電磁波が導かれることを理解する
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| 6週 |
マイケルソン・モーレーの実験について学ぶ |
マイケルソン・モーレーの実験の歴史的な意味を理解する
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| 7週 |
相対性原理と同時性の破れについて学ぶ |
相対性原理と同時性の破れについて理解し、時間の遅れの簡単な計算ができる
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| 8週 |
ローレンツ変換とローレンツ収縮について学ぶ |
ローレンツ変換について理解し、ローレンツ収縮の簡単な計算ができる
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| 2ndQ |
| 9週 |
ローレンツの速度変換式について学ぶ |
ローレンツの速度変換式について理解し、速度変換の簡単な計算ができる
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| 10週 |
相対論的質量と運動量について学ぶ |
相対論的質量と運動量について理解し簡単な計算ができる
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| 11週 |
相対論的エネルギーについて学ぶ |
相対論的エネルギーについて理解し簡単な計算ができる
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| 12週 |
質量欠損と結合エネルギーについて学ぶ |
質量欠損と結合エネルギーについて理解し簡単な計算ができる
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| 13週 |
相対論の実験的検証について学ぶ |
相対論の実験的検証について理解できる
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| 14週 |
特殊相対論のまとめと演習を行う |
特殊相対論の総合的な理解ができる
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| 15週 |
一般相対論の概要について学ぶ |
一般相対論の簡単な意味が理解できる
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| 16週 |
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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 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 60 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |