概要:
振動・波動では、基本的な概念と運動方程式，波動方程式の導出、光では、屈折，干渉の物理的意味、熱では、熱力学の第１法則，第２法則，微視的なとらえ方を授業する。後半は現代物理学の初歩（相対性理論，量子論，シュレディンガー方程式，放射線）に触れる。
授業の進め方・方法:
予備知識：２，３年次の「物理」における「波動」「熱と気体分子運動論」「原子」に関する知識の整理・復習
および、4年次の一般物理における物理的な考え方，解への到達方法の整理・復習
講義室：教室
授業形式：講義と演習
学生が用意するもの：ノート、必要に応じて電卓
注意点:
評価方法・評価基準：中間・定期試験により評価し、60点以上を合格とする。
自己学習の指針：予習・復習・授業時に提示する問題を独力で取り組むこと．試験前には，ノートの内容や演習問題を十分に理解すること．これらの自己学習時間は，半期で15時間以上を確保することが望ましい．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
質点の運動から、2体系、多体系および剛体の運動へ |
多体系内部の相対運動、剛体の回転運動に潜むエネルギーや角運動量の存在が理解できる
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| 2週 |
剛体の回転運動と慣性モーメント |
剛体の回転運動に伴うエネルギーや角運動量と慣性モーメントの関係が理解できる
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| 3週 |
様々な形状の剛体についての慣性モーメント |
様々な形状の剛体に関する慣性モーメントに関する計算ができる
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| 4週 |
物理学におけるさまざまな振動について |
単振動に関する運動方程式と類似の方程式に支配されている物理現象が多く存在することを理解する
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| 5週 |
抵抗や外力が働く場合の振動について |
減衰運動や強制振動について理解する
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| 6週 |
二つ以上の振動が結合する場合について |
連成振動などを理解し、次のステップの弦の振動などの解析にもつながることを理解する
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| 7週 |
演習 |
これまで学習したことを、問題に応用して解くことが出来る
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
弦の振動について |
波動に関する方程式の理解の第一歩として弦の振動を理解することができる
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| 10週 |
固体を伝わる縦振動について |
波動に関する方程式の第二例として固体を伝わる縦振動について理解するができる
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| 11週 |
波動に関する方程式とその解のふるまい |
波動に関する方程式およびその解のふるまいについて理解することができる
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| 12週 |
熱と温度 |
温度の概念を理解できる
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| 13週 |
熱と内部エネルギー（熱力学の第１法則） |
熱と内部エネルギーの関係について理解できる
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| 14週 |
熱容量と比熱 |
定積比熱と定圧比熱を理解できる
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| 15週 |
演習 |
これまで学習したことを、問題に応用して解くことが出来る
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| 16週 |
前期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
熱機関と仕事（熱力学の第二法則） |
熱と仕事の関係や熱力学第二法則について理解することができる
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| 2週 |
理想気体の状態方程式 |
理想気体の内部エネルギーについて理解ができる
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| 3週 |
エントロピーの物理的意味 |
エントロピーの物理的意味を理解する
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| 4週 |
熱力学関数について |
熱力学の拡張と応用に有用な様々な熱力学関数を理解する
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| 5週 |
気体分子運動論について |
気体分子運動論と熱力学の関係を理解する
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| 6週 |
ボルツマン定数を理解する |
ボルツマン定数の物理的な意味が理解できる
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| 7週 |
演習 |
これまで学習したことを、問題に応用して解くことが出来る
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
ガリレイ変換からローレンツ変換へ |
特殊相対性理論の基礎となるローレンツ変換が理解できる
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| 10週 |
光と電子について |
光の粒子性や電子の波動性などについて理解を深める
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| 11週 |
量子論の世界（物質と電子） |
量子論の世界について理解を深める
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| 12週 |
物質と電子 |
原子構造と周期律について理解を深める
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| 13週 |
原子核と放射線 |
原子核や原子力エネルギー、放射線についての理解を深める
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| 14週 |
素粒子と宇宙 |
現代科学の最先端の素粒子や宇宙の話題に興味をもつことができる
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| 15週 |
演習 |
これまで学習したことを、問題に応用して解くことが出来る
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| 16週 |
後期末試験 |
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| 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理解している。 | 3 | |
| 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理解している。 | 3 | |
| 物体の熱容量と比熱について理解している。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 動摩擦力がする仕事は、一般に熱となることを理解している。 | 3 | |
| ボイルの法則、シャルルの法則を用いて、気体の圧力、温度、体積に関する計算ができる。 | 3 | |
| 気体の内部エネルギーについて理解している。 | 3 | |
| 熱力学第一法則について理解している。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 不可逆変化について理解し、具体例を挙げることができる。 | 3 | |
| 熱機関について理解し、熱効率に関する計算ができる。 | 3 | |
| 波動 | 波の波長、周期、振動数、速さについて説明できる。 | 3 | |
| 横波と縦波の違いについて説明できる。 | 3 | |
| 波の重ね合わせの原理を理解している。 | 3 | |
| 波の独立性を理解している。 | 3 | |
| ２つの波が干渉するとき、互いに強めあう条件と弱めあう条件について説明できる。 | 3 | |
| 定常波の特徴（節、腹の振動のようすなど）を理解している。 | 3 | |
| ホイヘンスの原理を理解している。 | 3 | |
| 波の反射の法則、屈折の法則、および回折について説明できる。 | 3 | |
| 弦の長さと、弦を伝わる波の速さから、弦の固有振動数を求めることができる。 | 3 | |
| 気柱の長さと音速から、開管、閉管の固有振動数を求めることができる（開口端補正は考えない）。 | 3 | |
| 共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。 | 3 | |
| 一直線上の運動において、ドップラー効果による音の振動数変化を求めることができる。 | 3 | |
| 自然光と偏光の違いについて説明できる。 | 3 | |
| 光の反射角、屈折角に関する計算ができる。 | 3 | |
| 波長の違いによる分散現象によってスペクトルが生じることを理解している。 | 3 | |