| 年度 |
2024年度 |
開講部局 |
理学部 |
| 講義コード |
HD075000 |
科目区分 |
専門教育科目 |
| 授業科目名 |
相対性理論 |
授業科目名
（フリガナ） |
ソウタイセイリロン |
| 英文授業科目名 |
Theory of Relativity |
| 担当教員名 |
深澤 泰司 |
担当教員名
(フリガナ) |
フカザワ ヤスシ |
| 開講キャンパス |
東広島 |
開設期 |
3年次生 前期 セメスター（前期） |
| 曜日・時限・講義室 |
(1T) 火9-10：理E102, (2T) 金9-10：理E104 |
| 授業の方法 |
講義 |
授業の方法
【詳細情報】 |
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| 講義中心 |
| 単位 |
2.0 |
週時間 |
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使用言語 |
J
:
日本語 |
| 学習の段階 |
3
:
中級レベル
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| 学問分野（分野） |
25
:
理工学 |
| 学問分野（分科） |
06
:
物理学 |
| 対象学生 |
物理学科3年、４年 |
| 授業のキーワード |
特殊相対性理論、力学、電磁気学、一般相対性理論
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| 教職専門科目 |
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教科専門科目 |
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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） | |
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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
（知識・理解）
・素粒子物理学，宇宙物理学，天文物理学，固体物理学，物性物理学，放射光物理学などの専門分野の知識・理解 |
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| 授業の目標・概要等 |
約100年前に提案された相対性理論。
その相対論の考え方と相対論的に拡張された物理学について、特に特殊相対性理論を中心に学ぶ。
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| 授業計画 |
1.光速度一定と時間の相対性
ガリレイ変換
エーテルとマイケルソンモーレー実験
光の波動方程式、電磁現象
ローレンツ、ポアンカレの主張
特殊相対性原理
時間の相対性
時間の遅れ、ローレンツ収縮
2.ローレンツ変換
変換式導出、速度合成、ウィイグナー回転、速度上限、
世界距離、時間の遅れ、ローレンツ収縮、固有時、
加速度、ドップラー変換、時空図
双子のパラドックス、ビーミング効果、
ミューオン寿命、超高速現象、トーマス歳差
3.ローレンツ変換の４次元的定式化
４元ベクトル、テンソル
4.相対論的力学
等加速度直線運動、４元運動量、運動方程式
静止質量エネルギー
２粒子衝突、対消滅対生成、β崩壊、
ラグランジアン、
連続体のエネルギー運動量テンソル
5.電磁気学の相対論的定式化
電磁ポテンシャル、電磁場テンソル
Maxwell方程式のテンソル表示、
電場と磁場のローレンツ変換、
電磁場と荷電粒子の相互作用、
ラグランジアン
6.一般相対性理論の原理
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| 教科書・参考書等 |
授業時間に参考書等を紹介するが、図書館や書店で自分にあったものを手に入れるのがよいであろう。 |
授業で使用する
メディア・機器等 |
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| 【詳細情報】 |
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授業で取り入れる
学習手法 |
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予習・復習への
アドバイス |
授業の内容は自分で考え、計算は手を動かし確かめることが理解をはやめるので、必ず行うこと。
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履修上の注意
受講条件等 |
力学、電磁気学の基礎方程式を理解していることを前提とする。
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| 成績評価の基準等 |
レポート、期末テスト
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| 実務経験 |
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実務経験の概要と
それに基づく授業内容 |
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| メッセージ |
論理的思考の訓練として、よく考え、手を動かし身に着けよう。 |
| その他 |
一般相対論については、物理学特別講義で詳しく行われる。
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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。 |