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年度 2018年度 開講部局 総合科学部総合科学科
講義コード ANP08001 科目区分 専門教育科目
授業科目名 物理科学演習II
授業科目名
(フリガナ)
ブツリカガクエンシュウII
英文授業科目名 Seminar in Physical Sciences II
担当教員名 田口 健
担当教員名
(フリガナ)
タグチ ケン
開講キャンパス 東広島 開設期 2年次生   後期   4ターム
曜日・時限・講義室 (4T) 火3-4,金3-4:総K205
授業の方法 演習 授業の方法
【詳細情報】
演習中心、学生の発表 
単位 2 週時間   使用言語 J : 日本語
学習の段階 2 : 初級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 25 : 物理学
対象学生 2年生
授業のキーワード 微分方程式、フーリエ変換、デルタ関数 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
物性科学授業科目群(もしくは総合物理プログラム)において物理科学を理解するために必要な基礎科目(基礎物理学、熱学、電磁気学、物理化学等)に共通の物理数学的基礎 
到達度評価
の評価項目
総合科学プログラム
(能力・技能)
・課題の考察のために必要な理論・方法を特定する能力・技能
・自らの研究成果をレポートや論文にまとめ、ゼミや研究会等で発表し、質問などにも回答できる能力・技能 
授業の目標・概要等 物理科学を理解するために必要な基礎科目(基礎物理学、熱学、電磁気学、物理化学)と関係する物理数学の問題について演習を行い、基礎的概念の理解を深め、応用力を養うことを目的とする。 
授業計画 第1回 イントロダクション: 演習を通しての到達目標および実施方法について説明する。
第2回 微分方程式とは: 簡単な演習問題を通して、微分方程式とは何かを理解する。
第3回 1階微分方程式-1: 一階微分方程式の一般的解法を学び、演習問題を解く。
第4回 1階微分方程式-2: 電気回路を例にとり、微分方程式による物理現象の記述法についても学ぶ。
第5回 2階微分方程式-1: 2階微分方程式の一般的解法を学ぶ。
第6回 2階微分方程式-2: 単振動に関連する演習問題に取り組む。
第7回 2階微分方程式-3: その他の2階微分方程式の演習問題を解く。
第8回 デルタ関数:-1 ディラックのデルタ関数の定義を学び、演習問題を解く。
第9回 デルタ関数-2: デルタ関数の性質について学び、演習問題を解く。
第10回 フーリエ級数-1: 微分方程式の初期値・境界値問題を解くのに有用なフーリエ級数について学ぶ。
第11回 フーリエ級数-2: フーリエ級数を用いた応用問題を解く。
第12回 フーリエ積分: フーリエ積分について学び、振動・波動に関する演習問題を解く。
第13回 偏微分方程式-1: 偏微分方程式とは何か学び、演習問題を解く。
第14回 偏微分方程式-2: 物理科学的に興味がある偏微分方程式(波動方程式、熱伝導方程式、等)を解く。
第15回 総合問題: まとめ。物理現象に典型的に現れるいくつかの微分方程式について演習問題を解く。

期末レポートを課す。 
教科書・参考書等 和達三樹著「物理のための数学」(岩波書店)
横田 寿著「応用数学入門」(開成出版)
また基礎科目で使用した教科書または参考書も適時使用する。 
授業で使用する
メディア・機器等
テキスト,配付資料 
予習・復習への
アドバイス
第1回授業: 参考書の事前購入、シラバス持参のこと。 三角関数や指数関数等の初等関数の微分について復習する。
第2回授業後: 微分方程式論の基礎用語を整理(常微分と偏微分、線形と非線形、 一般解と特解、 初期条件、境界条件)
第3,4回授業後:「単振動」をキーワードに、力学の参考書等に目を通しておく。
第5,6回授業後: 二階微分方程式について復習する。単振動の微分方程式と一般解を復習する。
第7回授業後: デルタ関数とはどういうものか調べておく。
第9回授業後: フーリエ級数の学習準備に「2つの関数の直交」について調べておく(直交関数系、正規直交関数系)。
第10、11、12回授業後: 授業で導出したフーリエ級数をパソコンでグラフ化してみるとよい。
第13回、14回授業後 波動方程式と熱伝導方程式について調べておく。 
履修上の注意
受講条件等
 
成績評価の基準等 演習への取組70%程度、レポート等30%程度により行う。 
メッセージ 本授業は演習なので必ず出席すること。また、演習問題の分からない箇所は、TAや教員に積極的に質問して下さい。微分方程式を解くことがどういう事か、演習問題を解くことで慣れながら学びましょう。 
その他   
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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