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相対性理論

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科目名
平成28年度以降入学者
相対性理論
科目名
平成27年度以前入学者
相対性理論
教員名 千葉剛
単位数    2 学年    3 開講区分 文理学部
(他学部生相互履修可)
科目群 物理学科
学期 後期 履修区分 選択
授業概要 特殊相対性理論および一般相対性理論の初歩
授業のねらい・到達目標 現代物理学の重要な概念としての相対性理論についての理解を深める。

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 板書を中心とした講義形式で行う。講義期間中にレポート課題を課す。
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。
履修条件 電磁気学を履修していることが望ましい。
授業計画
1ガイダンス
授業テーマや到達目標および授業の方法について説明する
2特殊相対性原理とローレンツ変換
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
3光速度不変の原理とローレンツ変換
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
4世界間隔の不変性とローレンツ変換
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
5固有時間
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
64元ベクトル・テンソル
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
7相対論的力学1:最小作用の原理
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
8相対論的力学2:エネルギーと運動量
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
9Maxwell の方程式:共変形式
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
10場のローレンツ変換
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
11時計のパラドックス
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
12一般相対性原理と等価原理
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
13重力赤方偏移・カーナビと相対論
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
14シュバルツシルト時空1:粒子の運動
【事前学習】次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
15シュバルツシルト時空2:光の経路
【事後学習】ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
その他
参考書 アインシュタイン(内山龍雄訳) 『相対性理論』 岩波文庫
佐藤勝彦 『相対性理論 (基礎物理シリーズ)』 岩波書店
ランダウ・リフシッツ 『場の古典論』 東京図書
成績評価の方法及び基準 授業参画度(100%)
授業参画度は、授業中にレポート課題を提示し提出させることで評価する。
オフィスアワー 火曜日14:30-16:00 A107号室

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