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振動と波動

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科目名
平成28年度以降入学者		 振動と波動
科目名
平成27年度以前入学者		 振動と波動
教員名 水野伸夫
単位数    2 学年    2 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 前期 履修区分 必修
授業概要 物理学はもとより自然科学の広い分野に関連する振動・波動現象の基礎事項とその数学的扱いについて講義する。
授業のねらい・到達目標 単振動、減衰振動、強制振動、連成振動等の振動現象や干渉、回折等の波動現象の基礎を理解し、それに関連する問題を解くための物理学と数学の学力をつける事を目標とする。
この科目は文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応している。
授業の方法 板書と教科書と毎回配布するプリントで講義形式で授業を行う。授業の最後にプリントによる演習も行う。
本授業の事前・事後学習は、各２時間の学習を目安とします。
授業計画
1 ガイダンス（授業の到達目標と方法の解説）と２階微分方程式の解法の説明。
【事前学習】シラバスを確認する。
【事後学習】第1回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
2 単振動、単振動の運動方程式とその解法。
【事前学習】教科書p.5～p.9を読んでおくこと。
【事後学習】第２回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
3 単振動のエネルギー、単振動の例。
【事前学習】教科書p.10～p.17を読んでおくこと。
【事後学習】第３回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
4 減衰振動と強制振動、パラメータ励振。
【事前学習】教科書p.25～p.37を読んでおくこと。
【事後学習】第４回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
5 連成振動とそれに関連する基準座標と基準振動。
【事前学習】教科書p.38～p.54を読んでおくこと。
【事後学習】第５回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
6 フーリエ級数とフーリエ変換。
【事前学習】教科書p.86～p.101を読んでおくこと。
【事後学習】第６回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
7 波動とその表し方。
【事前学習】教科書p.102～p.104,p.113～p.115を読んでおくこと。
【事後学習】第７回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
8 波動方程式とその解法。
【事前学習】教科書p.105～p.117を読んでおくこと。
【事後学習】第８回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
9 2次元の波動とその表し方。
【事前学習】教科書p.80～p.84を読んでおくこと。
【事後学習】第９回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
10 音波、波動のエネルギー。
【事前学習】教科書p.120～p.122,p.128～p.133を読んでおくこと。
【事後学習】第１０回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
11 波の反射・透過・屈折。
【事前学習】教科書p.135～p.143,p.153～p.160を読んでおくこと。
【事後学習】第１１回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
12 波の干渉。
【事前学習】教科書p.161～p.166を読んでおくこと。
【事後学習】第１２回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
13 薄膜の干渉、波の回折。
【事前学習】教科書p.167～p.171を読んでおくこと。
【事後学習】第１３回目の授業ノートを復習し、プリントの問題を行う。
14 プリントの問題の解説を行う。
【事前学習】これまでのプリントの問題を復習しておくこと。
【事後学習】授業ノートを見直し、プリントの問題の解答を確認する。
15 試験と解説。
【事前学習】プリントの問題を見直し、レポート問題を解いておくこと。
【事後学習】試験でわからなかった所を授業ノートと教科書で確認する。
その他
教科書 鹿児島誠一 『振動・波動入門』 サイエンス社 1992年
参考書 なし
成績評価の方法及び基準 レポート(5%)、授業内テスト(70%)、授業参画度(25%)
オフィスアワー 月曜日 12:10～12:50 物理学科事務室

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