現代物理学２

Modern Physics 230

9973292

73PHZZZ103

澤渡　信之

2026年度後期

2026年度

②Second semester

月曜1限

創域理工学部　電気電子情報工学科

Department of Electrical Engineering, 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

力学や電磁気学，熱力学などは完成された古典的な物理学の体系である。いっぽうで，現代における自然科学や工学の世界においては，そのような古典的な世界観とはいささか異なるものが指導原理となっていることが多い。興味深いことに，そのようなパラダイムの転換の多くは，２０世紀初頭のほぼ同時期にいっせいに行われた。本講義では，『古典物理学』から『現代物理学』への転換にフォーカスをあてて，それらの思考の流れを追体験・理解し，その典型的な方法を理解する。

まず，電磁気学について学び，これをもとに特殊相対性理論，ゲージ原理，及び双対性の概念について理解する。また，解析力学を学び，変分原理，ラグランジュ，ハミルトン形式，正準変換，ハミルトン−ヤコービの偏微分方程式などについて理解することを通じて，最終的に量子論の概念にいたる。最終的に，これらの知識を統合することにより，ゲージ場の理論についての学習と，現代物理学の諸問題についての知見を深めることを目指す。
本科目は当学科のディプロマポリシーに定める第2項「電気・電子・情報通信工学の学問分野に共通した基礎学力と、その上に立つ各分野の専門知識」を実現するための科目である。物理学を身近に感じ、能動的（自ら考える）学習習慣を身に付ける事を到達目標とする。

電気電子情報工学コースを選択の学生は、本科目を習得することによって、以下の学習・ 教育目標を達成できる。
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│電気電子情報工学コースの学習・教育目標
──────────────────────
A │地球的視点で考える能力
B │技術者倫理を理解する能力
C │コミュニケーション能力
D │数学、自然科学と情報活用能力
E │専門基礎能力
F │専門応用能力　　◯
G │計画・遂行・継続能力
H │課題設定能力
I │デザイン能力
J│チームで仕事をするための能力
──────────────────────

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/​​​

特になし。

課題に対する作文　Essay

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準備学習：必要なし
復習：講義中で示す復習課題を自力で行い期日までに提出する。LETUSにアップロードされているPDF資料も参考にしながら，自筆ノートの整備を定期的に行っておくこと。講義の後に毎週1〜２時間程度はそのために時間をかけること。

講義中に復習課題を示し提出を指示する。課題はいずれも１回につき4点程度を満点として採点する。講義がすべて終了したのちに，講義全体の内容に関する詳細なレジュメ（講義録）を作成し，期日までにそれを提出する。レジュメは，『質』と『量』をともに重視する。これらの提出状況と内容を精査して，講義の出席状況等を勘案して成績評価を決定する。レポート課題の内容に関して，必要に応じて講義時間内に補足説明をする。
なお，課題は，特に事前に実施を予告することはしない。すなわち，講義には常に出席をし，講義内容に耳を傾けることが要求される。

・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

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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/

LETUS上に講義概要のPDFファイルがアップロードされるので，それらをダウンロードして講義に臨むこと。

全ての授業を対面で実施する。

　１　電磁気学（１）
　　　　クーロンの法則，電場の概念

　２　電磁気学（２）
　　　　ガウスの法則，電位

　３　電磁気学（３）
　　　静磁場，ベクトルポテンシャル

　４　電磁気学（４）
　　　電磁誘導

　５　電磁気学（５）
　　　マクスウェルの方程式，ゲージ対称性，双対性

　６　アインシュタインの相対性原理（１）
　　　マイケルソン・モーレーの実験
　　　ローレンツ共変性

　７　アインシュタインの相対性原理（２）
　　　時間の遅れ，ローレンツ収縮，速度の加算則，事象の間のへだたり

　８　アインシュタインの相対性原理（３）
　　　電磁気学との関わりなど

　９　解析力学（１）
　　　作用と変分原理

１０　解析力学（２）
　　　ラグランジュ形式とオイラー・ラグランジュ方程式

１１　解析力学（３）
　　　ハミルトン形式，正準変換

１２　解析力学（４）
　　　量子力学との関連性，ポアソン括弧やハミルトン・ヤコービの偏微分方程式

１３　量子力学
　　　量子論とはいったいどんなものか？

１４　現代物理学の基本的な法則とは？
　　　共変性，ゲージ対称性，双対性

１５　総括

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授業では，数学的背景をもとに物理現象を系統的に理解するための説明が中心になる。

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