【基礎物理学実験】
(Experiments in Basic Physics)
[化学科 2群 必修 科目(配当年次: 第1学年 ) ]
[生物科学科 2群 必修 科目(配当年次: 第1学年 ) ]
 
単  位:1単位 単位認定者: 米田茂隆 教員免許取得のための必修科目
授業期間: 前期  30コマ 科目分担者: 菅原洋子 大石正道 今野智之 科目:教科に関する科目(中・高 理科)
授業形態: 実習  施行規則に定める科目区分:物理学実験(「コンピュータ活用を含む。」)
 
授業の目的

基礎的な物理現象の観察・測定を通じて、自然現象の根底にある物理法則への理解を深める。また、実験結果にもとづく科学的考察の進め方を身につける。

教育内容

電磁気学、熱力学、原子物理学等の分野の実験の中から5テーマについて、2名ずつのグループで実験する。実験手引書にもとづき装置を設定し、観察および測定結果を整理・分析する。結果に考察を加えて結論を導き、レポートにまとめる。

教育方法

基礎的な物理実験を通して実験手法を学ぶとともに、観測したデータを理解するのに必要な物理学の知識を習得する。

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回 〜6回

電気回路の基礎

米田 茂隆
菅原 洋子
大石 正道
今野 智之

電気回路を組み立てて、電流、電圧、抵抗の測定を行い、電気回路の基礎を理解する。また、測定結果の整理・解析の方法を学ぶ。

7回 〜12回

比熱容量の測定

米田 茂隆
菅原 洋子
大石 正道
今野 智之

電流による発熱から、電気エネルギーの熱への変換を測定し、物質の比熱容量を求める。

13回 〜18回

電子の比電荷

米田 茂隆
菅原 洋子
大石 正道
今野 智之

真空中で荷電粒子の軌道が磁場によって曲げられることから、電子の比電荷(電気量/質量)を求める。

19回 〜24回

光の回折と分散

米田 茂隆
菅原 洋子
大石 正道
今野 智之

He-Neレーザーを光源とし、光の回折・分散の実験を行い、光が波の性質を持つことを学ぶ。また、レーザー光の特徴・原理についての知識を深める。

25回 〜30回

デジタルオシロスコープ

米田 茂隆
菅原 洋子
大石 正道
今野 智之

オシロスコープの使い方を習得し、身近にある光源の光強度の時間変化の測定を行って、周波数の概念などを理解する。

 
到達目標

測定機器の使用法及び物理現象の観測方法を学ぶとともに、どのようにして実験結果を解析すればよいか、解析結果から結論を理論的に導きだすにはどうすればよいかを体得する。

評価基準

評価はレポート、実験ノートの総合評価とする。欠席は減点の対象とする。

準備学習
(予習・復習)

テキストを事前に読んで、実験内容をよく理解しておくこと。

その他

実験ノート(A4、実験専用として記名すること。ルーズリーフは不可)、方眼紙(A4)、レポート用紙(A4)、関数電卓を各自用意すること。

 
  (書  名) (著者名) (出版社名) (定価)
教科書 テキストを初回に配布する。
参考書 (なし)