振動と波動  2007秋学期    水曜2限 担当 松浦執 URL http://nkiso.u-tokai.ac.jp/phys/matsuura/

e-Learning → http://nkiso.u-tokai.ac.jp/EPEL/PhysElearning.html 自宅学習、授業時間外学習を行ってください。


コンセプト

振動波動現象を初歩的に広く学びます。振動・波動現象は工学分野に共通的に必要な知識であり、学ぶ機会も多い分野です。この授業では実際の現象を広く学ぶことで、振動・波動の基本的なイメージを養い、将来の礎とすることを目的とします。また、単調和振動と波動について初等的な数理表現を学びます。

学習の目標

波動現象の基本性質を理解する。振動・波動に関連する自然現象の仕組みを理解する。初歩的な振動・波動の数理表現を学ぶ。

教科書

物理学基礎 原康夫著 学術図書出版

参考書

・「物理科学のコンセプト3 流体と音波」 P. G. Hewitt他著 小出昭一郎監修 黒星訳 共立出版 1800円
・「
物理科学のコンセプト4 電気と磁気と光」 P. G. Hewitt他著 小出昭一郎監修 本田建訳 共立出版 2000円

非常にお勧めできる入門書です.数式はほとんど出てこないので計算練習はできませんが,おもしろく読めて流体の波と電磁波である光についてかなり深く学べます.力学を未学習の方には第1,2巻と合わせて読むことを奨めます.

学内専用資料

←沼津校舎のLAN内限定の学習資料です.振動と波動のセクションを何度も見て学習してください.記号や式の表現などで授業と少し違う部分もあると思いますが,それは各自で理解してください.分からないときは気軽に聞いてください.沼津校舎内のPCで閲覧できますが,コンピュータ実習室のPCで閲覧するばあいには,音声を聞くためにヘッドホン・イヤホンを持参してください.

前提知識

波を理解するには,力学の運動法則である慣性,ニュートンの運動の第2法則,作用反作用について理解しておくことが役立ちます。また三角関数と初歩的な微積分を使いますので、必要に応じて復習してください。

分野によらず,初歩的な数理的知識(単位,有効数字,指数,式)は不可欠かつ重要です.分かっているという方もぜひ復習してください.

これらの学習にe-Learningを活用して学習してください.最終的な成績評価に反映させます.

授業の予定

Date 内容 Date 内容
07/10/3 ガイダンス
変位と速度
速度と加速度
07/12/5 共鳴と吸収

07/10/10
3-501コンピュータ実習室

波の表現
07/12/12 e-Learning
07/10/17 e-Learning 07/12/19 中間テスト(単振動、等速円運動)
07/10/24 e-Learning 07/12/26 反射と屈折
07/10/31 波の表現
ポイント
:バネの力はフックの法則で表される。フックの法則に従う運動と円運動の1次元射影とは同一である。これを単調和振動と呼ぶ。
08/1/9 虹と分散
07/11/7 波の性質 08/1/16 回折・干渉
07/11/14 音波、弾性波 08/1/23(補講) 偏光
07/11/21 e-Learning    
07/11/28 定常波と共鳴 定期試験 定期試験 (波の性質、共鳴と吸収,虹と分散,反射と屈折、回折・干渉,偏光)

授業システム

教室:授業は主として2-301物理学実験室です.

時間外学習のe-Learning: この授業は,授業時間外の自習に,常時e-Learningを活用していただきます。e-Learningを行っていれば自然に試験準備にもなります。e-Learningには分散型反復学習のアドバイス機構があります。これを活用してドリルを反復学習すると効率的に知識が定着します。質問も随時受け付けています.受講者には自分自身のID(半角英数)を決めてWebサイトで登録していただきます。

e-Learning上のスケジュール表でe-Learningの表記のある日は教室での講義はありません。その日の都合の良い時間に学内または自宅そのほかの場所で,各自e-Learningで学習していただきます。e-Learningでは個別に学習内容を選択して学習計画を立てられるようにしたいと思います.初歩の物理のサイト(http://nkiso.u-tokai.ac.jp/phys/matsuura/)のe-Learningで自習を進めて下さい。質問も随時受け付けています.受講者には自分自身のID(半角英数)とパスワードを決めてWebサイトで登録していただきます。

e-Learning(学習支援システム)では「振動と波動」のコースに登録して学習を進めて下さい.

 
成績評価
  1. e-Learningの学習状況全体を成績評価全体の20%に反映します
  2. 授業時に小テストを行います。小テストの得点は成績評価全体の40%分とします。必ず授業に出席してください。
  3. 中間試験と定期試験を行います。中間・定期試験の得点の合計を成績評価全体の40%分とします(20%づつです)。なお、定期試験を欠席した人は、他の得点の合計が合格圏に達していたとしても「成績評価不能」となります。