開講年度 2007
教育課程名 主専門教育課程 学科別科目
授業科目番号 13
授業科目名 振動・波動論
開講曜日と時限 水曜日9,10時限(16:15〜17:45)
教室番号 N205
開講学期 前期
単位数 2
対象学科・学年 材料物性工学科 応用物理コース2年
必修・選択の別 必修
授業方法 講義と演習
担当教員 高野英明(TAKANO、Hideaki)(材料物性工学科・応用物理講座)
教員室番号 N161
連絡先(Tel) 0143-46-5617
連絡先(E-Mail) takano@mmm.muroran-it.ac.jp
オフィスアワー 水,木,金曜日8:30〜10:15
授業のねらい 一定の状態で同一の状態を繰り返す現象を振動といい,この振動状態が時間とともに物質中や空間中に伝わる現象を波動という。私たちの身の回りや自然界に見られる個々の振動や波動は異なる法則に従っているが,数学的には同じ形式で表されているものが多い。振動や波動の数学的表現とその意味を理解することを目的とする。
到達度目標 1.種々の物質や状態で見られる振動が,共通の数式で表されることがわかる。
2.単振動の特徴を数式を使って説明できる。
3.複雑な振動を簡単な振動の重ね合せで理解でき,計算ができる。
4.波動方程式の特徴を説明できる。
5.波の特徴を説明できる
授業計画 第1週  ガイダンス(授業の進め方と成績評価について),振動と波動の関係
第2週  数学に関する復習1(三角関数,微積分)
第3週  数学に関する復習2(複素数と複素平面,極形式とオイラー公式)
第4週  単振動の特徴の整理
第5週  単振動の合成
第6週  フーリエ級数とフーリエ変換1
第7週  フーリエ級数とフーリエ変換2
第8週  減衰振動
第9週  中間試験(これまでに学んだ内容の整理)
第10週  中間試験の講評と解説,強制振動と共鳴
第11週  連成(連結)振動
第12週  波動と波動方程式
第13週  波の反射,回折,干渉
第14週  弦を伝わる波
第15週  棒を伝わる波
教科書及び教材 小出昭一郎「物理学(三訂版)」裳華房
「物理学演習書」、「専門教育を学ぶためのミニマム」(1年次に全員に配布したもの)
参考書 小杉正男「振動・波動」培風館
成績評価方法 (A)出席率60%以上の者に対し定期試験の受験を認め,80%未満の者についてはその割合に応じて減点する。
(B)中間試験30%,定期試験50%,小テスト形式のミニットペーパーあるいはレポート20%の割合で評価し,100点満点の評価点で60点以上を合格とする。
(C)不合格者に対しては1回のみ再試験を実施し,再試験70%,定期試験終了時成績等30%の割合で評価,60点以上のものと合格とする。
(D)特別の事由がある者については再試験をもって追試験とするが,更なる再試験は実施しない。
履修上の注意 1.講義終了の前にミニットペーパーによる理解度チェックを実施する。
2.小テストあるいはレポート提出をミニットペーパーとみなすこともある。
3.20分以上の遅刻は出席と認めない。
教員からのメッセージ 疑問を持ちながら,講義を受けるようにしましょう。
学習・教育目標との対応 JABEE基準1の(c),JABEEの物理・応用物理学関連分野の分野別要件1,(1)に対応する。また,応用物理コースの学習目標D,材料工学コースの学習目標Cに対応する。
関連科目 (共通科目)物理学A,力学演習,物理学B
(応用物理コース)量子論,量子力学,固体物性基礎論
(材料工学コース)量子論,固体物性基礎論
その他