文理学部シラバスTOP > 文理学部 > 物理学科 > 振動と波動
日本大学ロゴ

振動と波動

このページを印刷する

令和２年度以降入学者 振動と波動
教員名 三村与士文
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
授業形態 対面授業
授業の形態 対面授業を行う。またCanvas LMSを質問受付など補助的に運用する。
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 （１）基本的な振動現象や波動現象を理解し、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。
（２）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意味とそれらを表す物理法則が導かれる仮定が理解でき、それをもとに基礎的な演習問題を解けるようになる。

既存の知識にとらわれることなく、物事を論理的に、批判的に考え、説明することができる。(A-3-2)

この科目は文理学部(学士(理学))のDP3及びCP3に対応しています。
授業の形式 講義、演習
授業の方法 講義と演習からなる対面授業を行う。欠席は授業参画度の不備として減点処置を行う。各単元の終わりには演習成果の確認として試験を行う予定であるが、実施日や内容については事前に授業内で指示する。演習課題は解答例を提示し、学生の答案ついては採点と講評を返却する。
履修条件
授業計画
1 導入と単振動の復習（A-3-2）
【事前学習】教科書pp.5-11, pp.18-23を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する。 （2時間）
【授業形態】対面授業
2 減衰振動・強制振動・パラメータ励振（A-3-2）
【事前学習】教科書pp.25-37を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する。 （2時間）
【授業形態】対面授業
3 振動に関する演習(その1)及び解説（A-3-2）
【事前学習】第 1 〜２ 回の講義内容を復習しておく （2時間）
【事後学習】問題の考察を踏まえて、理解不足を補っておく。 （2時間）
【授業形態】対面授業、課題研究
4 連成振動とそれに関連する基準座標と基準振動について（A-3-2）
【事前学習】教科書pp.38-48を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する。 （2時間）
【授業形態】対面授業
5 連成振動の一般論とうなりについて（A-3-2）
【事前学習】教科書pp.55-62を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する。 （2時間）
【授業形態】対面授業
6 連続極限と弦の振動について（A-3-2）
【事前学習】教科書pp.64-71を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する。 （2時間）
【授業形態】対面授業
7 振動に関する演習（A-3-2）
【事前学習】第 1 〜 ６回の講義内容を復習しておく。 （2時間）
【事後学習】参考資料なしで問題を解けるように要項と手順を整理する。 （2時間）
【授業形態】対面授業、課題研究
8 フーリエ級数・フーリエ変換（直感的な理解）（A-3-2）
【事前学習】教科書pp.86-93を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する。 （2時間）
【授業形態】対面授業
9 フーリエ級数・フーリエ変換（具体例）（A-3-2）
【事前学習】教科書pp.94-101を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する。 （2時間）
【授業形態】対面授業
10 フーリエ級数・フーリエ変換に関する演習（A-3-2）
【事前学習】第 ８ 〜 ９ 回の講義内容を復習しておく。 （2時間）
【事後学習】参考資料なしで問題を解けるように要項と手順を整理する。 （2時間）
【授業形態】対面授業、課題研究
11 波動方程式１（ディリクレ境界条件）（A-3-2）
【事前学習】教科書pp.105-108を読み、疑問点や不明な点をまとめておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する。 （2時間）
【授業形態】対面授業
12 波動方程式２（ノイマン境界条件・周期境界条件）（A-3-2）
【事前学習】第11回の講義内容を復習しておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する。 （2時間）
【授業形態】対面授業
13 波動方程式３（変数分離法・波の反射）（A-3-2）
【事前学習】線形代数学の固有値・固有ベクトルについて復習しておく。 （2時間）
【事後学習】講義内容を復習する。 （2時間）
【授業形態】対面授業
14 波動方程式に関する演習問題及び解説（A-3-2）
【事前学習】第11〜13回の講義内容を復習しておく。 （2時間）
【事後学習】参考資料なしで問題を解けるように要項と手順を整理する。 （2時間）
【授業形態】対面授業、課題研究
15 総合演習及び解説（A-3-2）
【事前学習】これまでの授業内容を復習しておく。 （2時間）
【事後学習】総合演習を踏まえて理解不足を補う。今後の展望について関連資料を調べる。 （2時間）
【授業形態】対面授業、課題研究
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 使用しない
成績評価の方法及び基準 授業内テスト:授業内試験(50%)、授業参画度:授業への出席(20%)、授業内演習(30%)
オフィスアワー 授業内容に関する質問は、CanvasLMS や zoom を通して随時受け付けます。

↑このページのトップ