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電磁気学3

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科目名
平成28年度以降入学者
電磁気学3
科目名
平成27年度以前入学者
電磁気学3
教員名 水野伸夫
単位数    2 学年    3 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 前期 履修区分 選択
授業概要 マクスウェル方程式と電磁波、電磁波の放射、マクスウェル方程式のローレンツ変換に関して講義する。
授業のねらい・到達目標 電磁気学2に引き続き物質中の電磁波と電磁波放射について理解し、関連する問題に対応できるようにする。さらに、特殊相対性理論でのマクスウェル方程式のローレンツ変換における共変性について理解することが目標である。
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 番所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静電場と静磁場の法則の復習。
【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電磁誘導の法則、マクスウェル方程式と電磁波の復習。
【事前学習】教科書のp.225~p.236,p.256~p.259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物質中の電場と磁場、物質中のマクスウェル方程式。
【事前学習】教科書のp.314~p.316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誘電体中の振動電場。
【事前学習】教科書のp.316~p.323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誘電体中の電磁波、電磁波の反射と屈折。
【事前学習】教科書のp.323~p327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電磁波の反射率と透過率。
【事前学習】電磁波の反射と屈折を復習しておくこと。
【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導体中の電磁波の伝播。
【事前学習】教科書のp.327~p.331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電磁ポテンシャルとゲージ変換。
【事前学習】ベクトルポテンシャルを復習しておくこと。
【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遅延ポテンシャルと先進ポテンシャル。
【事前学習】第8回目の授業ノートを復習しておくこと。
【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特殊相対性理論とローレンツ変換。
【事前学習】座標変換について復習しておくこと。
【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ローレンツ変換の性質。
【事前学習】第10回目の授業ノートを復習しておくこと。
【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電場と磁場のローレンツ変換。
【事前学習】電磁場の基本法則を復習しておくこと。
【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マクスウェル方程式とローレンツ変換。
【事前学習】マクスウェル方程式を復習しておくこと。
【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】これまでの授業で配布したプリントと授業ノート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】これまでのプリントの演習問題を見直しておくこと。
【事後学習】試験でわからなかった箇所を授業ノートと教科書で確認する。
その他
教科書 長岡洋介 『電磁気学Ⅱ』 岩波書店 1983年
参考書 長岡洋介 『電磁気学Ⅰ』 岩波書店 1982年
砂川重信 『理論電磁気学』 紀伊國屋書店 1999年 第3版
成績評価の方法及び基準 授業内テスト(80%)、授業参画度(20%)
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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