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年度 2024年度 開講部局 理学部
講義コード HC290000 科目区分 専門教育科目
授業科目名 物理数学D
授業科目名
(フリガナ)
ブツリスウガクD
英文授業科目名 Mathematics for Physics D
担当教員名 岡部 信広
担当教員名
(フリガナ)
オカベ ノブヒロ
開講キャンパス 東広島 開設期 2年次生   後期   セメスター(後期)
曜日・時限・講義室 (後) 火9-10:理E102
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
 
コロナの状況に応じて対応を考えます。
対面の場合とオンライン(同時双方方向)の場合でも録画して、後日見れるようにします(オンデマンド型)。 
単位 2.0 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) 06 : 物理学
対象学生 物理科2年生
授業のキーワード フーリエ解析、固有値問題、偏微分方程式、特殊関数  
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
(学部生対象科目のみ)
 
到達度評価
の評価項目
(学部生対象科目のみ)
物理学プログラム
(能力・技能)
・物理学の世界を記述する数学力 
授業の目標・概要等 フーリエ解析を学び、代表的な偏微分方程式の境界値問題を通して、直交関数系による関数展開、それらに付随する特殊関数について学習する。  
授業計画 第1回  式変形の仕方・ 1章 フーリエ級数の復習
第2回  1章 フーリエ級数の復習・2章 フーリエ変換
第3回  2章 フーリエ変換
第4回  2章 フーリエ変換
第5回  3章 グリーン関数
第6回  4章 ポアソン方程式
第7回  5章 波動方程式
第8回  5章 波動方程式
第9回  6章 拡散方程式
第10回  7章 特殊関数論 : ガンマ関数・ベータ関数・ゼータ関数
第11回  8章 特殊関数論 : ルジャンドル関数
第12回  8章 特殊関数論 : ルジャンドル関数
第13回  9章 特殊関数論 : ベッセル関数
第14回  9章 特殊関数論 : ベッセル関数
第15回 期末試験

複数回のレポートまたは小テストを行います。最後に期末テストを行います。

進捗状況によって、各回の授業内容が若干変化する可能性があります。
10章ラゲール関数や11章のスツルム・リゥヴィル問題は授業では説明しません。 
教科書・参考書等 教科書は特に指定しません。手に入りやすい参考書として以下に示します。
参考書:
物理数学II、西森秀稔著、丸善出版
偏微分方程式、スタンリー・ファロウ著、朝倉書店 
授業で使用する
メディア・機器等
 
【詳細情報】 授業ノートをpdfで配布します。
スクリーンに授業ノートを表示し、その上に説明を記述します。 
授業で取り入れる
学習手法
 
予習・復習への
アドバイス
自分で考えて、手を動かし予習と復習することが物理的思考や数学力を身につける上で重要です。授業内容や参考書やネット等で拾った知識を何も考えないで、コピペするようでは身につけることはできません。常に考えて問題に取り組むことが重要です。演習問題を解くことを強く勧めます。なお、演習問題の答えは配布しません。図書館で調べたり、友人同士で教え合うのも重要なプロセスです。フーリエ変換等この授業で学ぶことは今後物理を使う上で基礎かつ重要になるものです。 
履修上の注意
受講条件等
 
成績評価の基準等 平常点[レポートを含む]  (30-40%程度)、期末試験 (60-70%程度)により評価  
実務経験  
実務経験の概要と
それに基づく授業内容
 
メッセージ  
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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