タイトル「2021年度 教育学部シラバス」、フォルダ「2021年度 教育学部シラバス-物理学
シラバスの詳細は以下となります。
ナンバリングは科目コードとは異なります。ご注意ください。
ナンバリングとは
科目コード   60544300 
科目名   現代物理学  
担当教員   小林 晋平  
対象学年   2年   クラス   51  
講義室   N302    開講学期   秋学期  
曜日・時限   木3   単位区分   選択  
授業形態   講義   単位数  
受講対象  中等教育教員養成課程理科専攻選択科目A、初等教育教員養成課程理科選修選択科目A 
備考   
ナンバリング   132271 
ねらいと目標 前半は特殊相対性理論について学ぶ。特殊相対性原理と光速不変の原理という二つから,時間や長さの相対性,質量とエネルギーの等価性などがどのように導かれるのかを,ローレンツ変換と時空図から理解することを目標とする。
後半は量子力学について学ぶ。 量子力学成立の経緯をなぞることで古典力学との差異を理解し,また,その後の発展についても学ぶ。 
内容 一般に「現代物理学」とは,20世紀以降に誕生した物理学を指す。特殊および一般相対性理論と量子力学はどちらも20世紀初頭に誕生した理論体系であり,これらの理論が,ニュートン力学やマクスウェルの電磁気学といった19世紀までの物理学とどのように異なるかを学習する。また,それらの理論が最先端の物理学にどのように関わっているかを学ぶ。 
テキスト 特に指定しない。 
参考文献 特殊相対論
・A. アインシュタイン『相対性理論』(岩波文庫)
・風間洋一『相対性理論入門講義』(培風館)
・佐藤勝彦『相対性理論』(岩波書店)
量子力学
・和田純夫『量子力学のききどころ』(岩波書店)
・松浦壮『量子論とはなんだろう 宇宙を支配する究極のしくみ』(講談社) 
成績評価方法 レポートと試験により総合的に判断する。 
授業スケジュール(展開計画)
内容
1特殊相対論の背景
2ニュートン力学における相対性
3光速の測定と光速不変の原理
4同時性の概念の相対性
5ローレンツ変換
6相対論的運動学
7特殊相対論のまとめ
8黒体輻射とプランクの量子仮説
9光電効果と光量子仮説
10ボーア模型
11物質波と不確定性原理
12シュレディンガー方程式と波動関数(1)自由粒子と周期境界条件
13シュレディンガー方程式と波動関数(2)1次元井戸型ポテンシャル
14量子力学のまとめ
15全体のまとめ
授業時間外における学習方法 問題演習を行うことで講義の復習をし,理解を深めること。YouTubeの限定公開を使った動画教材もあるので,適宜アドレスを紹介する。 
授業のキーワード 特殊相対性理論,量子力学 
受講補足(履修制限等) ベクトルと行列についての知識が必要となるため,「自然科学のための数学」で学習した内容を復習しておくこと。 
学生へのメッセージ  
実務経験のある教員による科目  
授業実施方法(対面形式/遠隔形式) 対面形式で行う。 
その他  
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