タイトル

科目名[英文名] 物理学実験[Experiments in Fundamental Physics] 
担当教員[ローマ字表記] 安藤 利得[ANDO, Ritoku], 吉田 靖雄[YOSHIDA, Yasuo], 金子 浩[KANEKO, Hiroshi], 岡林 則夫[OKABAYASHI, Norio], 大黒 安広, 宮田 敬太郎, 空閑 正紀, 水谷 五郎 
科目ナンバー PHYS1101C  科目ナンバリングとは
時間割番号 75213.01  科目区分 ----- 
講義形態 実験  開講学域等 共通教育 
適正人数 -----  開講学期 Q1,Q2 
曜日・時限 月3〜5  単位数 2単位 
授業形態   60単位上限  
対象学生 2年以上限定数物科学類、物質化学類 
キーワード ----- 
講義室情報 総合教育2号館 物理学学生実験室(対面と遠隔(オンデマンドと双方向)の併用) 
開放科目 ----- 
備考 ----- 

授業の主題
様々な物理実験を体験する事で、実験の方法、機器の取り扱い方、データの解析法を学ぶ。
 
学修目標(到達目標)
物理学の歴史は実験によって切り開かれ,どのような理論も実験による検証が必要とされる。またその成果は技術として応用され,その技術が諸科学の新たな領域を提出している。このように実験が重要な役割を果たしていながら,高校までの学習では十分な機会がなかったと言える。本実験では主要な物理現象からテーマを選び,必要な測定方法を組み合わせて構成される代表的種目を半年のコースとして編成してある。各種測定機器の原理と取り扱い,データ処理の方法や結果のまとめ方などを学習し,その中で多様な現象を経験し物理学の法則の理解を深めることを目標とする。
 
授業概要
各回の実験が始まるまでに,テキストを読み,参考書を探して該当する箇所の内容を理解する事。わからない場合は質問事項として文章化する事。毎回のデータ解析にはコンピューターが非常に有用である。毎回持参する事。また,データ解析の手順を予めプログラム化しておくと実験が順調に進行する。
課題によってはレポート提出前に、ディスカッションを行うことがある。

主な実験種目と要点は以下の通りである。
「統計実験(計数の度数分布と時系列)」 Error analysis
  誤差論,統計分布(ガウス,ポアソン,指数),パソコン計測
「剛性率(金属,合金線のねじれ振動)」 Tortion pendulum
  物質の力学的性質,慣性モーメント
「ヤング率(金属合金材のたわみ)」 Young's modulus
  物質の力学性質,光のテコ
「正弦発振合成器(単振動の合成)」 Simple harmonic oscillation
  同期発振,うなり,リサージュ,フーリエ合成,2現象オシロスコープ,ディジタルカウンター
「減衰振動(回転振動・数値解析)」 Danped oscillation
  弾動検流計,光スケール,コンピューターシミュレーション
「プリズム分光計(最小偏角,屈折率)」 Prism spectrometer
  分光計,レーザー
「微小電圧増幅と高温超伝導(電気抵抗精密測定)」
  OPアンプ,四端子法,マイスナー効果,ディジタルテスター,液体窒素
インピーダンス(自己誘導,磁性体)」 Impedance
  交流,直流計器
「半導体(ダイオード,トランジスター)」 Diode
  整流,増幅,センターとスイッチング,オシロスコープ
「ポテンショメータ(直流電位差法,零点法)」 Potentio meter
  電位差計,電池の起電力
「粘性率(細管中の層流)」 Viscocity
  ポアズイユの法則,読み取り顕微鏡
「電子の比電荷(磁場中電子の円形運動)」 Specific charge
  特殊真空管,ヘルムホルツコイル
「計算実験」 Simulation
  パソコン,シミュレーションソフト
「A/D コンバータ,D/Aコンバータ」 A/D converter
  ラダー抵抗,ディジタルーアナログデータ変換,計測制御,量子化
「モノコード」 Monocode
  定在波,共鳴,音響測定
 
評価方法と割合
評価方法
次項の項目及び割合で総合評価し、次のとおり判定する。
「S(達成度90%~100%)」、「A(同80%~90%未満)」、
「B(同70%~80%未満)」、「C(同60%~70%未満)」を合格とし、
「不可(同60%未満)」を不合格とする。(標準評価方法)
 
評価の割合
レポート/Report 100 出席状況/Attendance rate 記述箇所 12種目すべての課題に対してレポートを提出する事。
課題によってはレポート提出前に、ディスカッションを行うことがある。
 
授業時間外の学修に関する指示
予習に関する指示
次回の割り当て種目を確認し、テキストを事前に読んでおくこと
 
予習に関する教材
オンデマンド教材以外の指示・課題
 
復習に関する指示
ガイダンスで学ぶ,たとえば精度の求め方などは,すべての実験に共通するものです。わからなくなったら必要に応じて復習をしてください。
 
復習に関する教材
オンデマンド教材以外の指示・課題
 
教科書・参考書
教科書
教科書 書名 ISBN
978-4-89010-766-7
著者名
金沢大学教養教育実施機構 物理学系編
出版社
出版年
 
オフィスアワー等(学生からの質問への対応方法等)
実験終了後、総合教育棟, 2号館362室 「物理実験準備室」
 
履修条件
その他履修上の注意事項や学習上の助言
実験の概要について予習してくることが望ましい。

ノートPCを持ってくること。

(応用化学コースが認定を受けているJABEEプログラムの中の位置付け)
対応するJABEE学習目標:基礎学力と社会的倫理観(礎)A-1 「工学に携わる研究者・技術者の基本的な素養として、数学、物理学、化学を中心とした自然科学の基礎知識を養います。」
 
特記事項
特になし

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