科目分野	理工学部
選必区分	選必修
担当教員 ［ローマ字表記］	齊藤　隆仁　[Takahito Saito]
授業形態	講義

授業の目的

古典物理学から現代物理学までを概観していく。学習を通じて、物理学の成立の経緯、古典力学が作り出した自然観観、現代文明における物理学の寄与、について説明できることを目標としている。

授業概要

　物理学は現代の科学技術を支える大きな柱であり，将来どのような分野に進もうと理工学系学生の基礎として極めて重要な科目である．本講義では，この物理学の中で巨視的な現象を扱う古典物理学(力学・電磁気学・熱統計力学)から現代物理学の中核をなす量子論・相対論の基本的な構成までを概観する．そこには通常の常識では全く理解できないような現象も登場するが，それが正に現代の科学技術の基礎となった諸法則に結び付いている．それらを丁寧に，数式の取り扱いだけでなく基礎概念の理解にも力点を置いて解説していく．
　授業において単に知識を一方的に聞くだけのみでは、授業の目的である物理の概観を説明することができるようになるわけではない。学修の際の疑問点を質問する、あるいは他の学生の疑問に対して答えを出してみるなどによる積極的な参加により目的が達成される。この授業では、そうした双方向的なやりとり（アクティブ・ラーニング）をe-ラーニングシステムを使って行う。

到達目標

自然科学の基礎としての物理学を理解する。以下の3点を到達目標とする。
・物理学がどのような経過を経て成立してきたかを説明できる。
・古典力学が作り出した自然観を説明できる。
・現代物理学が現代文明にどのように利用されているかを説明できる。

授業計画

　第１回：イントロダクション、現代物理学概観
　第２回：古典物理学の世界(1) 素朴な自然観
　第３回：古典物理学の世界(2) 古典力学概説
　第４回：古典物理学の世界(3) 電磁気学概説
　第５回：古典物理学の世界(4) 熱統計力学概説
　第６回：相対性理論の世界(1) 研究の歴史
　第７回：相対性理論の世界(2) 相対性理論
　第８回：古典物理学は万能か?(1) 原子世界と古典物理
　第９回：古典物理学は万能か?(2) 古典物理の破錠
第１０回：量子物理学の世界(1) 量子の概念
第１１回：量子物理学の世界(2) 粒子の波動性とボーアの原子模型
第１２回：量子物理学の世界(3) 原子
第１３回：現代物理学の世界(1) 物質の性質は何で決まってくるのか
第１４回：現代物理学の世界(2) 金属、半導体、超伝導体
第１５回：現代物理学の世界(3) 現代物理学に残された謎
第１６回：期末試験

教科書

なし

キーワード

古典物理学、現代物理学