●本授業の目的およびねらい
本授業科目は,自然科学系分野の学問体系を認識するとともに,自主的判断能力を培うことが目的である。 さまざまな物理量の測定や物理現象の観察を通して,その背景にある法則を理解し,基本的な測定原理や実験技術を習得することを目的とする. 演習を通して,測定データの記録と処理,表現の方法について学ぶ.
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●履修条件あるいは関連する科目等
特になし。
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●授業内容
第1回はガイダンス・安全講習を行う. 演習(4回),実験(8回)を次の内容で実施する. 【演習】 1.有効数字と測定誤差 2.誤差の伝播,測定データの処理,グラフ表示 3.最小二乗法 4.レポートの書き方 【実験】 1.重力加速度:ボルダの振子を用いて, 重力加速度を精密に測定する. 2.磁場中の電子の運動:ローレンツ力による円運動の観測から, 電子の比電荷を求める. 3.回折格子による光の波長測定:カドミウム・ランプのスペクトル波長を精密に測る. 4.放射能の測定:ガイガー・ミュラー計数管でβ線の強さと統計的変動を観察する. 5.オシロスコープ:交流電気信号の電圧,周波数,2つの信号の位相差などを計測する. 6.電気回路の共振現象:LCR回路の周波数特性を調べる. 7.物性:抵抗温度計を用いて, 液体窒素で冷却した超伝導体や磁石の相転移点を求める. 8.シミュレーション物理:モンテカルロ法で円周率を計算するプログラミング・解析.
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●成績評価の方法
出席点と実験レポートの内容を元に評価する. 履修取り下げ制度を採用する.
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●教科書
物理学実験テキスト 物理学実験指針(千代勝美・大藪進喜監修)を大学生協書店にて購入する.
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●参考書
授業で紹介する.
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●注意事項
以下の予習用ホームページを閲覧し,事前に実験内容を理解しておく. 不明な点は担当教官やTAに積極的に質問し,その場で解決しよう. 危険な行為は, 事故につながる.注意事項をしっかりと守って実験すること. 遅刻者は減点となるので,開始時刻までに実験室に集合する.
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●本授業に関する参照Webページ
http://elearn.ilas.nagoya-u.ac.jp/lms/pex/
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●担当者からの言葉(Webページのみ表示)
物理学実験は,講義で学ぶ事項を実際に自分の手で確かめ,直観的な理解を深めることができるため,インパクトの高い学習となる.実験がうまくいかないときの原因を考え,解決することで科学的な思考力を養うことができる.また,基本的な実験結果の解析法やプログラミング技術が習得できる. This lecture is aimed at understanding laws of physics and learning the fundamental physical measurements technique through observations of various physical quantities and phenomena. One can also learn the basic method for data records, analysis, and presentation.
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