天体物理学特論

Astronomy

996C101

62PHAST502

幸村　孝由

Takayoshi Kohmura

2024年度前期

2024 first semester

金曜3限

Friday 3rd period

創域理工学研究科　先端物理学専攻

Department of Physics and Astronomy, Graduate School of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

今日、医療，産業など放射線は身近に利用されている。ただし，放射線と言っても，正体がX線やガンマ線などの電磁波から，α線やβ線、さらに宇宙空間を飛び回る宇宙線などに代表される正体が粒子のものまで、様々なものがある。
本講義では，まず，放射線とは何かということからはじめ，放射線を測定するための基礎知識として放射線と物質の相互作用について紹介する。そのあと、放射線を測定する機器について紹介する。また放射線の測定器の用途の１つとして，宇宙の天体から放射する放射線を測定することがある。講義では応用的内容として、天体からの放射線の測定（観測）から、天体の何が分かるか、ということについても紹介する。

Today, radiation is used for medical and industrial applications. However, there are various types of radiation, such as radiation, from electromagnetic waves such as X-rays and gamma rays, to alpha rays and beta rays, and further to particles of cosmic rays flying around space, and so on.

In this lecture, we first introduce the interaction between radiation and matter as basic knowledge for measuring radiation, starting from what radiation is. After that, we introduce the equipment that measures radiation.
Another application of radiation measurement is to measure radiation emitted from space objects. In the lecture, we will introduce as an applied content, what can we know of astronomical objects from the measurement (observation) of radiation from astronomical objects.

本学科のディプロマ・ポリシーにあげる三つの分野のうち、「原子核・素粒子・宇宙」分野を習得するための科目として、宇宙の天体現象について観測事実をもとに物理的な描像を理解する。

The aim of this lecture is to study the "Nuclear / Particle / Space" field among the three fields listed in the Diploma Policy of Physics. Students will be able to understand the physical picture of astronomical phenomena based on observation facts.

主にX線のような放射線とは何か、また、放射線を測定する装置の測定原理は何か、さらに、応用として天体から放射する放射線の測定から何が分かるのか、について学習することを目的とする。

This lecture focuses mainly on what is radiation such as X-rays, what is the measurement principle of devices that measure radiation, and what can be understood from the measurement of radiation emitted from celestial objects as an application.

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/​​​

なし
nothing special

課題に対する作文　Essay／プレゼンテーション　Presentation

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適宜教科書や参考文献を紹介するので，各自学習をすること。目安としては2時間程度の事前学習ならびに復習を要する。　

Students will be introduced textbooks and references. As a guide, it may require two hours of advance learning and review.

講義期間中と学期末に課すレポートの内容で評価する。

Grades are evaluated based on the content of the reports imposed during the course and at the end of the semester.

・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

N

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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/

特に指定しない

nothing special

講義では以下の内容について扱う予定です。
ただし，講義の内容の順番については，進行状況などに応じて適宜変更することがあります。

１．序論
　 　 〜放射線（宇宙放射線を中心に）の紹介〜
２．宇宙放射線の放射機構１
　　 〜黒体放射や制動放射について〜
３．宇宙放射線の放射機構２
　　 〜シンクロトロン放射などについて〜
３．宇宙放射線の測定原理１
４．宇宙放射線の測定原理２
５．宇宙放射線の測定機器１
　 　 固体検出器〜X線CCDを中心に〜
６．宇宙放射線の測定機器２
　 　 固体検出器以外の検出器
７．宇宙放射線の測定方法
　 　 電波，可視光，Ｘ線，ガンマ線などの測定方法の紹介
８．宇宙放射線の測定からわかること１
　 　 〜宇宙の階層構造〜
９．宇宙放射線の測定からわかること２
　 　 〜星の一生について〜
１０．宇宙放射線の測定からわかること３
　 　 〜星からの宇宙放射線の放射〜
１１．宇宙放射線の測定からわかること４
　 　〜中性子星からの宇宙放射線の放射〜
１２．宇宙放射線の測定からわかること５
　　 〜ブラックホールからの宇宙放射線の放射〜
１３．宇宙放射線の測定からわかること６
　　 〜超新星残骸からの宇宙放射線の放射〜
１４．宇宙放射線の測定からわかること７
　　〜銀河，銀河団から宇宙放射線の放射〜
１５．宇宙放射線の測定からわかること７
　　〜宇宙放射線の観測の最前線〜　

The contents of this lecture are as follows.
However, the order of the contents of the lecture may be modified depending on the progress.

1. Introduction
Introduction of Radiation (mostly Space Radiation)
2. Radiation mechanism of space radiation 1
About black body radiation and bremsstrahlung
3. Measurement principle of space radiation 1
4. Measurement principle of space radiation 2
5. Measuring equipment of space radiation 1
Solid-state Detector -Focusing on X-ray CCD-
6. Measuring equipment of space radiation 2
Detector such as promotional counter, Scintillator, and so on
7.Method of measuring space radiation
Introduction of measurement methods for radio waves, visible light, X-rays, gamma rays, etc.
8. What can be understood from the measurement of space radiation 1
The structure of the universe
9. What can be understood from the measurement of space radiation 2
About the life of the stars
10. What can be understood from the measurement of space radiation 3
Electromagnetic Radiation from stars
11. What can be understood from the measurement of space radiation 4
Electromagnetic Radiation neutron stars
12. What can be understood from the measurement of space radiation 5
Electromagnetic Radiation black holes
13. What can be understood from the measurement of space radiation 6
Electromagnetic Radiation supernova remnants
14. What can be understood from the measurement of space radiation 7
Electromagnetic Radiation galaxies and clusters
15. What can be understood from the measurement of space radiation 7
The forefront of observation of universe

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