到達目標
１．波特有の現象について説明できる。屈折、反射の法則等重要な法則を導出でき、説明することができる。
２．力のモーメントや慣性モーメントが理解できている。剛体にはたらく力のモーメントを計算し、剛体の回転運動に関る運動方程式が立てることができる。剛体の回転運動に関する方程式を解き、剛体の回転運動について説明できる。
３．光の粒子性や量子論に基づく原子モデルを理解し、放射線についての基礎知識を習得する。
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
波動 | 波特有の現象を説明でき、重要な法則を導出できる。 | 波特有の現象と重要な法則を理解している。 | 波特有の現象と重要な法則を説明できない。 |
| 評価項目2
剛体の運動 | 剛体の運動方程式を立て、それを解くことで剛体の運動が理解できる。 | 力のモーメントについて説明でき、剛体の運動方程式をつくることができる。 | 力のモーメントの概念が理解できていない。 |
| 評価項目3
原子物理 | 量子論的な観点から自然現象を説明できる。 | 電子、光子の二重性について理解している。 | 電子、光子の二重性について理解していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
自然現象を把握し、数式を導入することでその理解を深めて一般化する。そのような自然現象の物理的な理解の方法・考え方を学ぶ。専門科目を学ぶための基礎知識・学力・思考力を身につける。
授業の進め方・方法:
指定した教科書を参考にして授業は行うが、前から教科書通りに進めるということはない。学習項目ごとに総合物理1, 2(数研出版検定教科書)の2冊の教科書を適宜組み合わせ、総合的に学習する。教科書範囲外の項目に学習項目についてはプリント等を配布する。
注意点:
【評価方法】：前期と後期それぞれに中間試験と期末試験、年間で４回の定期試験を行う。それらの定期試験の結果と、適宜行う小テストや課題レポート等課題の評価とを併せ総合的に評価する。試験の結果と課題は、それぞれ、概ね85点、15点として考慮して総合成績を評価する。必要であれば、再試験を適宜行う。定期試験で優秀な解答と認められたもの、及び提出された課題で優秀な内容と認められたものについては、特別な評価を行う場合がある。
【評価基準】：評価６０点以上を合格とする。
次回の授業範囲を予習し、専門用語の意味等を理解しておくこと。
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 |
波動 (１) 反射と定常波 |
自由端反射、固定端反射の性質、および、端点がある場合の定常波の形成過程を説明できる。
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| 2週 |
波動 (２) 波の干渉 |
２次元における２つの波の干渉条件について説明できる。
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| 3週 |
波動 (３) 反射と屈折 |
屈折の法則について説明できる。
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| 4週 |
波動 (４) ホイヘンスの原理と波の回折
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・ホイヘンスの原理について説明できる。
・回折について説明できる。
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| 5週 |
波動 (５) 波に関する総合問題 |
問題演習により波動現象について理解を深める
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| 6週 |
音の性質（１）弦、弦にできる定常波、固有振動、弦を伝わる波の速さ |
弦を伝わる波について説明できる。
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| 7週 |
音の性質（２）音の速さ、音の干渉(強め合い・弱め合い・うなり) |
・音波について説明できる。
・音の干渉について説明できる。
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| 8週 |
音の性質（３）気柱(開管・閉管)、気柱にできる定常波、気柱の固有振動 |
気柱の共鳴現象について説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
音の性質（４）ドップラー効果、音源、観測者が動いた場合、壁、風がある場合 |
ドップラー効果について説明できる。音源、観測者の関係で、聞こえる音の振動数が変化することを数式を使って理解できる。
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| 10週 |
音の性質（５）音に関する総合問題 |
問題演習により、音波についての理解を深める
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| 11週 |
光の性質（１）反射、屈折の法則、散乱 |
光の反射、屈折現象を説明でき、光の反射、屈折の法則を説明できる。
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| 12週 |
光の性質（２）回折 |
光の回折現象について説明できる。
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| 13週 |
光の性質（３）干渉 |
光の干渉現象について説明できる。
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| 14週 |
光の性質（４）くさび形空間、薄膜による干渉 |
具体的ないくつかの光学素子による光の干渉について、明線となるための条件を導出できる。
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| 15週 |
光の性質（５）レンズと球面鏡（作図） |
レンズと球面鏡による像が作図できる。
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| 16週 |
光に関する総合問題 |
問題演習により、光についての理解を深める。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
剛体の力学（１）力のモーメント |
・力のモーメントについて説明できる。
・剛体にはたらく力のモーメントを計算することができる。
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| 2週 |
剛体の力学（２）剛体のつり合い |
・剛体のつり合いについて説明できる。
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| 3週 |
剛体の力学（３）重心 |
・剛体の重心の位置を計算することができる。
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| 4週 |
剛体の力学（４）回転の運動方程式 |
・回転の運動方程式を立式できる。
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| 5週 |
剛体の力学（５）慣性モーメント |
・剛体の慣性モーメントを計算することができる。
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| 6週 |
剛体の力学（６）回転運動の保存則 |
・剛体の慣性モーメントについて説明できる。
・回転の運動エネルギーも含めた力学的エネルギー保存則を立式できる。
・角運動量保存則を立式できる。
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| 7週 |
剛体の力学（７）回転運動の問題演習 |
・並進および回転の運動方程式を両方用いて剛体の運動を解析できる。
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| 8週 |
学習到達度試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
原子物理（１）電子の発見 |
・トムソンの実験について説明できる。
・ミリカンの油滴実験について説明できる。
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| 10週 |
原子物理（２）光の粒子性 |
・光電効果について説明できる。
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| 11週 |
原子物理（３）物質波 |
・物質波について説明できる。
・粒子と波の二重性について説明できる。
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| 12週 |
原子物理（４）水素原子のスペクトル① |
・水素原子の軌道半径とエネルギー準位を計算できる。
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| 13週 |
原子物理（５）水素原子のスペクトル② |
・水素原子のスペクトルを求めることができる。
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| 14週 |
原子物理（６）放射線 |
・放射線と半減期について説明できる。
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| 15週 |
原子物理（７）核反応 |
・核反応と核エネルギーについて説明できる。
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 無機化学 | 主量子数、方位量子数、磁気量子数について説明できる。 | 4 | |
| 電子殻、電子軌道、電子軌道の形を説明できる。 | 4 | |
| パウリの排他原理、軌道のエネルギー準位、フントの規則から電子の配置を示すことができる。 | 4 | |
| 結晶の充填構造・充填率・イオン半径比など基本的な計算ができる。 | 4 | |
| 配位結合の形成について説明できる。 | 4 | |
| 錯体化学で使用される用語(中心原子、配位子、キレート、配位数など)を説明できる。 | 4 | |
| 錯体の命名法の基本を説明できる。 | 4 | |
| 配位数と構造について説明できる。 | 4 | |
| 代表的な錯体の性質(色、磁性等)を説明できる。 | 4 | |
| 分析化学 | 錯体の生成について説明できる。 | 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 | 85 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15 | 100 |
| 基礎的能力 | 85 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15 | 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 |