電磁気学３

Electromagnetism 330

9962305

62PHELE301

鈴木　英之

Hideyuki  Suzuki

2026年度前期

2026年度

①First semester

月曜2限

Monday, 2nd period

創域理工学部　先端物理学科

Department of Physics and Astronomy, Faculty of Science and Technology

2.00単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

電磁気学の基本的な考え⽅をマックスウェル⽅程式を⽤いて復習したのち、電荷分布、電流分布、スカラーポテンシャ ル、ベクトルポテンシャルと電磁場の関係を考察する。また、遅延ポテンシャルによる⼀般的な表⽰を導出する。これにより、運動する電荷による電磁波の輻射とその関連現象について学ぶ。さらに、特殊相対論による電磁場の変換とその物理的な意味について学ぶ。

本学科のディプロマ・ポリシーにおける「物理法則の体系的な専⾨知識を⾝につける」に対応する科⽬である。特に、電磁気学の本質を理解し、物理学の基本的な考え⽅との関連を学ぶ。

電磁気学の仕組みを理解する。荷電粒⼦の運動とそれに伴う輻射を理解する。特殊相対論の基礎を理解する。

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/​​​

事前に、1-2年⽣での電磁気学の授業、代数学、微分積分学、ベクトル解析、複素関数論、物理数学AとBなどを履修し、 復習しておくと理解しやすい。

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test

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毎回、講義ノートの内容を予習・復習しておくこと。また、講義ノートの式の導出を試みること。

レポート課題・小テスト（20%程度）と理解達成度を測る試験

・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://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

講義ノートをLETUSで配布する。
参考書は、
電磁気学I、II．バーガー、オルソン （⼩林、⼟佐 共訳、培⾵館）
電磁気学I、II. グリフィス （満⽥、坂⽥、⼆国、徳永 共訳、丸善）
⼀般相対論⼊⾨ 須藤靖 （⽇本評論社）
物理のための「ベクトルとテンソル」 フライシュ （河辺 訳、岩波書店）
相対性理論、佐藤勝彦 （岩波書店）
など、多数。

01　マクスウェル方程式の復習
　　（準備学習）ガウスの定理、ストークスの定理の復習
　　マクスウェル方程式の積分形・微分形の復習をおこなう

02　数学的準備
　　（準備学習）複素関数の復習
　　グリーン関数を理解する

03　エネルギーと運動量
　　電磁場と物質間のエネルギー運動量のやりとり、
　　マクスウェルの応力テンソルを理解する
　　（復習）簡単なマクスウェル応力を計算する

04　ポテンシャル
　　（準備学習）マクスウェル方程式の復習
　　スカラーポテンシャル、ベクトルポテンシャルと、
　　ゲージについて理解する

05　遅延ポテンシャル
　　（準備学習）グリーン関数の復習
　　遅延解と先進解を導出し、遅延ポテンシャルを理解する

06　電磁波の輻射
　　（準備学習）ポインティングベクトルの復習
　　輻射帯における電磁場を求める

07　電磁波の輻射
　　（準備学習）球座標の復習
　　電気双極子輻射を理解する

08　電磁波の輻射
　　（準備学習）ループ電流と磁気双極子の復習
　　電気四極子輻射と磁気双極子輻射を理解する

09　点電荷からの輻射
　　（準備学習）デルタ関数の性質の復習
　　リエナール・ヴィーヘルトポテンシャルを理解する

10　点電荷からの輻射
　　制動輻射、シンクロトロン輻射、チェレンコフ輻射を理解する
　　（復習）電磁波強度の角度分布の作図

11　電磁波の散乱
　　（準備学習）強制振動の復習
　　トムソン散乱とレイリー散乱を理解する

12　特殊相対論
　　（準備学習）マクスウェル方程式から波動方程式を導出する
　　相対性理論の基本原理とローレンツ変換を理解する

13　特殊相対論
　　スカラー、ベクトル、テンソルの概念を理解する
　　(復習）テンソルの計算練習

14　特殊相対論
　　物理法則、特に電磁場の法則の共変形式を理解する
　　（復習）電磁場の変換則の導出

15　まとめ
　　これまでの内容のまとめと、理解度を測る試験
　　（復習）全体の復習

国内研究機関の研究員（物理系）の勤務実績を活かし、電磁気学の基本的な考え⽅について講義する。

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