講義内容詳細:物理計測基礎実験Ⅱ

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年度/Academic Year 2024
授業科目名/Course Title (Japanese) 物理計測基礎実験Ⅱ
英文科目名/Course Title (English) Methods and Measurements of Experimental Physics Ⅱ/Methods and Measurements of Experimental Physics Ⅱ
学期/Semester 後期 単位/Credits 1
教員名/Instructor (Japanese) 坂本 貴紀/前田 はるか/北野 晴久/芹野 素子/富重 道雄/守山 裕大
英文氏名/Instructor (English) SAKAMOTO Takanori/MAEDA Haruka/KITANO Haruhisa/SERINO Motoko/TOMISHIGE Michio/MORIYAMA Yuuta

講義概要/Course description
以下に記載されている複数の実験テーマが準備されている。各履修者はこの中から初回のガイダンス時に割り当てられる実験テーマを履行し、実験テーマ終了後、実験レポートをまとめ、指定された期日に提出する。
達成目標/Course objectives
物理学の実験研究を進める上で必要な基礎的知識、技術、および得られたデータ・結果の基本的な扱い方などを幅広く学び、さらに、実験結果をレポートにまとめる手順に習熟することを目的とする。
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)に基づき、当該科目を履修することで身につく能力 / Abilities to be acquired by completing the course in accordance with the faculty and graduate school diploma policy (graduation certification and degree conferral)
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)/ Undergraduate and Graduate Diploma Policy (Graduation Certification and Degree Conferral)
授業計画/Lecture plan
1
授業計画/Class 熱と真空Ⅱ-1:真空を含むいろいろな状態の熱現象に触れながら、その背景にある熱力学法則の理解を深める。更に熱電効果や真空蒸着など身近な応用技術についても学ぶ(前半)。
2
授業計画/Class 熱と真空Ⅱ-2:真空を含むいろいろな状態の熱現象に触れながら、その背景にある熱力学法則の理解を深める。更に熱電効果や真空蒸着など身近な応用技術についても学ぶ(後半)。
3
授業計画/Class ダイオードレーザー干渉計Ⅱ-1:レーザーを光源に使い、幾何学的に単純な散乱体と回折波との関係に関する測定、簡単な干渉計や光共振器の作成などを通して、光の波としての理解や干渉の原理などについて理解する(前半)。
4
授業計画/Class ダイオードレーザー干渉計Ⅱ-2:レーザーを光源に使い、幾何学的に単純な散乱体と回折波との関係に関する測定、簡単な干渉計や光共振器の作成などを通して、光の波としての理解や干渉の原理などについて理解する(後半)。
5
授業計画/Class ベータ線と誤差 Ⅱ-1:放射線測定の原理の幾つかを学び、得られたデータの処理法を習得する(前半)。
6
授業計画/Class ベータ線と誤差 Ⅱ-2:放射線測定の原理の幾つかを学び、得られたデータの処理法を習得する(後半)。
7
授業計画/Class 高速度カメラⅡ-1:高速度カメラの使い方を学び、高速度カメラを用いてミルククラウン現象などの高速現象の観測、及び現象の物理的解析を行う。
8
授業計画/Class 高速度カメラⅡ-2:高速度カメラの使い方を学び、高速度カメラを用いてミルククラウン現象などの高速現象の観測、及び現象の物理的解析を行う(後半)。
9
授業計画/Class 音とフーリエ解析Ⅱ-1:音の波としての性質を体感し、その音をフーリエ変換してスペクトルを観測する。また電気信号と音を相互に変換する仕方を学ぶ。簡単な増幅器、フィルター、共振回路を学ぶ(前半)。
10
授業計画/Class 音とフーリエ解析Ⅱ-2:音の波としての性質を体感し、その音をフーリエ変換してスペクトルを観測する。また電気信号と音を相互に変換する仕方を学ぶ。簡単な増幅器、フィルター、共振回路を学ぶ(後半)。
11
授業計画/Class 電気振動 Ⅱ-1: 実験・観察を通じて電気振動現象を理解する(前半)。
12
授業計画/Class 電気振動 Ⅱ-2: 実験・観察を通じて電気振動現象を理解する(後半)。
13
授業計画/Class コンピュータシミュレーションとAD/DA変換 Ⅱ:現在、コンピュータによるシミュレーションは現代の研究開発において非常に重要な役割を果たしている。ここでは、数値計算により電場・磁場などの物理的環境のシミュレーションを行い、その有効性を認識する。また、各種のアナログ-デジタル変換の回路から変換の原理と特徴を理解する。
14
授業計画/Class 円形電流と単振動 Ⅱ  : 円形電流では、電流が周囲に生成する磁場についての理解を深めるために、円形コイルを用いた幾つかの実験を行う。単振動では、様々な条件下でのバネの振動運動を観測し、これにより現象の一つである振動の物理を深く理解する。
15
授業計画/Class 計測実験の総括
 
事前学習/Preparation 前もってテキストが配布されている場合にはそれに目を通す。
事後学習/Reviewing 行った実験テーマに関して、それをレポートにまとめる。
授業方法/Method of instruction
区分/Type of Class 対面授業 / Classes in-person
実施形態/Class Method 通常型 / regular
活用される授業方法/Teaching methods used
成績評価方法/Evaluation
1 100% ・実験テーマごとに、テーマ終了後決められた期日内に提出が義務づけられているレポートを採点し(割合 60%)それに実験出席度(割合 40%)を加味した成績を付け、それら加算して学期末に総合成績評価(100点満点)をする。その他、実験へ臨む姿勢、ノート点や実験内容に関する質疑応答・プレゼンテーション内容なども評価の対象となる。

・決められた期日内にレポートが提出されなかった場合、その実験テーマの成績は出席の有無に関わらず総合成績評価から除外される(即ち0点評価)。

・実験に出席しレポートを提出することをもって単位取得の保証となるものでは無いことに注意すること。

・更なる詳細は初回ガイダンス(オンライン)で開示・配布される「計測実験実施要項」に記載され、ガイダンスの週に必ず目をとおしておくことが求められる。
教科書/Textbooks
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1 ガイダンス時に開示され、指定されたwebあるいはコースパワーからダウンロードする計測実験のテーマ毎のテキストを利用する。テーマによっては実験該当日に配布するテキストも利用する場合がある。
参考書/Reference books
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1 とくに指定しない。
その他/Others
初回ガイダンス時に計測実験の各テーマに関する実験テキストが開示されるので、それらすべてのテキストを指定されたweb、或いはコースパワーから予めダウンロードし、事前学習の資料として利用すること。また、この科目は全ての回を全教員で分担して行う。