教員名 : Mark Paul Sadgrove
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科目授業名称(和文) Name of the subject/class (in Japanese)
物理学序論
科目授業名称(英文) Name of the subject/class (in English)
Introductory Physics
授業コード Class code
9912134
科目番号 Course number
12PHZZZ102
教員名
山本 貴博、二国 徹郎、佐中 薫、木村 智樹、吉原 文樹、佐藤 雅彦、Mark Paul Sadgrove
Instructor
Sadgrove, Mark Paul/YAMAMOTO, Takahiro/NIKUNI, Tetsuro/SANAKA, Kaoru/SATO, Masahiko/YOSHIHARA, Fumiki/KIMURA, Tomoki
開講年度学期
2024年度前期
Year/Semester
2024/ First semester
曜日時限
金曜2限
Class hours
From 10:30-12:00, Friday
開講学科・専攻 Department
理学部第一部 物理学科
Department of Physics, Faculty of Science Division Ⅰ 単位数 Course credit
2.0単位
授業の方法 Teaching method
講義
Lecture 外国語のみの科目(使用言語) Course in only foreign languages (languages)
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授業の主な実施形態 Main class format
① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class
概要 Description
[概要]物理学科の「科目系統図」に示されているように、この授業は学科コア科目群の一つである「量子力学群」の最初に位置する科目である。
詳しくは以下の物理学科カリキュラムの量子力学群のページを参照すること。 この授業では、 (i) 高等学校の物理の学習でいくらか手薄になっている「原子の構造(粒子性と波動性・原子の構造と量子論)」の内容を補うことと同時に、 (ii)「University Physics with Modern Physics」という教科書を用いることにより、英語で書かれたテキストに慣れることを目標としている。 高等教育におけるグローバル化に関して不可欠な英語については、(たとえば TOEIC スコアを高めるといった)語学としての英語教育とともに物理のための英語 にどのように接続していけば良いか?という問題意識があるが、(ii)はその第一歩と考えている。 また、初年次教育の一環として、「原子の構造(粒子性と波動性・原子の構造と量子論)」の内容を補う中で、学科専門科目に対する学習意欲と強い動機、目的意識を学生に持たせることを意図するばかりでなく、「大学での講義の受け方」「安全教育」を配し物理学科でこれから学ぶ上での基礎づくりをする。 また「キャリアパスについて」を配し物理学科卒業後の進路や心構えについて考える。 目的 Objectives
前期量子論について理解し、基本的な計算を実行できる能力を身に着けることで、2年次以降の量子力学群を学ぶための基礎づくりをする。また、英語テキストを輪講し発表させることで、技術英語に取り組み習熟する機会を作る。
本学科ディプロマポリシーの項目1、2、3に該当する授業である。 到達目標 Outcomes
・粒子の波動性、波動の粒子性がどのような現象に現れるかを理解する。
・ボーアの模型の考えかたについて説明し、導出ができる。 ・不確定性関係について理解する。 ・X線、線・連続スペクトルなどの物理現象がどのような仕組みで起こるか理解する。 ・University Physics程度の英語テキストの意味を確実に理解できる。 卒業認定・学位授与の方針との関係(学部科目のみ)
リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます(学部対象)。
履修登録の際に参照ください。 You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments). https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/ 履修上の注意 Course notes prerequisites
授業はすべて、LETUSシステムにある「物理学序論のページ」にある指示に従って進められるので注意すること。
メインとなる輪講については、約20ー30人程度のクラスに分かれて、英語テキストの輪講を行う。「University Physics with Modern Physics」という英文テキストを用い、少人数のグループワークでこのテキストの内容をまとめ、各グループごとにプレゼンテーションを行う双方向の授業をおこなう。週ごとにサブグループメンバー間で和訳・プレゼン担当の役割分担を決めておこなうこと。詳しい実施方法については「物理学序論のページ」を参照すること。 授業終了時にLETUSシステムで小テストを行う場合がある。 アクティブ・ラーニング科目 Teaching type(Active Learning)
小テストの実施 Quiz type test/ディベート・ディスカッション Debate/Discussion/グループワーク Group work/プレゼンテーション Presentation
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準備学習・復習 Preparation and review
38,39章については、事前学習として英文テキストを読み内容を理解してくること。
授業後では提示された課題を解き、期日までに提出すること 成績評価方法 Performance grading policy
非同期遠隔授業における提出課題、およびUniversity of Physicsの輪講授業における担当箇所の和訳の提出、およびプレゼンテーション発表について総合的に評価する。
学修成果の評価 Evaluation of academic achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している ・B:到達目標を達成している ・C:到達目標を最低限達成している ・D:到達目標を達成していない ・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している ・S:Achieved outcomes, excellent result ・A:Achieved outcomes, good result ・B:Achieved outcomes ・C:Minimally achieved outcomes ・D:Did not achieve outcomes ・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation 教科書 Textbooks/Readings
教科書の使用有無(有=Y , 無=N) Textbook used(Y for yes, N for no)
Y
書誌情報 Bibliographic information
University Physics with Modern Physics, Hugh D. Young, Roger A. Freedman (Pearson)
大変厚いのでkindle版を推奨します。 MyKiTSのURL(教科書販売サイト) URL for MyKiTS(textbook sales site)
教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/ It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store). https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/ 参考書・その他資料 Reference and other materials
特にない
授業計画 Class plan
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1回目 教務関係のガイダンス(教務幹事) 物理学科の3つのポリシー、カリキュラム構成の説明 卒業研究室の紹介 履修モデルの考え方についての説明 2回目 大学における単位の意味、講義の受け方、ノートの取り方 学修ポートフォリオの説明および(BYOD)PCによるその場での入力 (教務幹事、FD幹事) 3回目 安全教育、キャリア教育 実験実習を安全に行うための基礎知識について理解する。また物理学科におけるキャリアについての考え方を紹介する。 4回目 University of Physicsの38,39章輪講ガイダンス この週から20〜30人程度の組に分かれて、それぞれの組の担当教員がUniversity Physics with Modern Physicsという英文テキストを用いた輪講の授業を行う。 5回目 38.1 Photons: Light Waves Behaving as Particles 光電効果という現象を理解し、古典力学で記述不可能である点を指摘できる。 量子仮説を用いて光電効果が説明できる。 6回目 38.2、38.3 X線発生の仕組みを量子仮説を用いて説明できる。 量子仮説を用いコンプトン散乱を計算、説明できる。 7回目 38.4 不確定性関係の物理的意味を説明できる。 8回目 38章のまとめ 9回目 39.1 物質波の概念を説明できる。 ドブロイ波長を計算できる。 10回目 39.2 原子スペクトルの起源について説明できる。 ラザフォードの実験の意味することについて説明できる。 11回目 39.3-1 水素原子の線スペクトルの起源について説明できる ボーアの模型における量子化条件を理解し、結果を導出できる 12回目 39.3-2 ボーアの模型における量子化条件を理解し、結果を導出できる 13回目 39.5-1 連続スペクトルの起源について理解できる。 14回目 39.5-2、39.6 プランクの仮定を用いで黒体輻射を説明できる。 物質の波動性が実験でどのように現れるかを理解する。 物質についての不確定性関係について理解する。 15回目 39章のまとめ ---------------------- 授業担当者の実務経験 Work experience of the instructor of the class
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教育用ソフトウェア Educational software
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備考 Remarks
授業でのBYOD PCの利用有無 Whether or not students may use BYOD PCs in class
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授業での仮想PCの利用有無 Whether or not students may use a virtual PC in class
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