| 授業方針・テーマ |
物理学の教科書に出てくるような物理現象を観測し、物理量がどの様にして測定できるのかを、自ら実験することによって体得する。 |
習得できる知識・能力や授業の
目的・到達目標 |
物理量と単位の概念、基礎的な実験器具の扱い方や測定方法、誤差の求め方などを修得する。実験データを解析しレポートにまとめ、第三者に理解してもらえるレポートが書けるようになることを目的とする。 |
授業計画・内容
授業方法 |
第１回 イントロダクション：授業の概要説明と実験データの解析に使用する統計計算を説明する。
第２回 ノギスとマイクロメーター：ノギスとマイクロメーターの使用と測定方法を学ぶ。
第３回 重力の加速度：振り子の長さと周期の測定から重力加速度を測定する。
第４回 弦の振動：弦の振動周期と張力から弦の密度と振動伝播速度を測定する。
第５回 ニュートン環：ニュートン環の間隔を測定し、レンズの曲率半径を測定する。
第６回 電気抵抗の測定（ホイートストンブリッジ）：ニッケル線の抵抗率を測定する。
第７回 オシロスコープ：交流-直流変換回路における波形の観測と交流における実効値を評価する。
第８回 第２～７の実験内容の解説と理解のための演習。
第９回 ＣＲ回路の時定数：ＣＲ回路の過渡応答特性を観測し、回路の時定数を測定する。
第１０回 ブラッグ反射：マイクロ波の人工格子からの干渉効果を測定する。
第１１回 光電効果：光電効果実験からプランク定数を測定する。
第１２回 パソコン：モンテカルロ法による円の面積の計算と統計的揺動を学習する。（またはPythonによりランダムウォークを学習する）
第１３回 剛体球の回転落下運動：剛体球がレール上を落下運動するときの速度を計測する。
第１４回 分光計を用いた光の波長測定：回折格子で分光された光の線スペクトルを観測し、その波長を求める。
第１５回 第９～１４の実験内容の解説と理解のための演習。
【授業方法】：第２回は一人ずつ実験を行い、それ以降はグループに分かれて実験を行う。実験テーマの順番はグループにより異なる。
実験終了後レポートを完成させ、実験ノートと一緒にチェックを受ける。 |
| 授業外学習 |
実験を効率良く安全に行うために、必ず事前にテキストを読み、実験内容、実験器具について把握すること。レポートのうち、実験内容および実験の目的、測定原理、実験装置と方法の箇所について予め作成し、実験に望むこと。 |
| テキスト・参考書等 |
物理学実験第一専用テキストを使用する。専用テキスト内に必要な予備情報は記載されている他、実験テーマごとに教室に準備されている。 |
| 成績評価方法 |
・ 実験態度、レポート内容により評価する。
・ 実習科目であるため、やむを得ず欠席する場合は予備日に実験すること。
・ テーマの理解度を確認するために必要に応じて確認テストを行う場合がある。
詳細は各クラスの第１回目の講義で説明を行う。
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質問受付方法
(オフィスアワー等) |
質問受付方法・オフィスアワー等は各クラスの第１回目の講義で伝える。 |
特記事項
(他の授業科目との関連性) |
必要なことはテキストに書かれているので、他の授業と独立して学ぶことができる。
実験科目として、第一回目に詳細なガイダンスを実施するため、必ず出席すること。
欠席した場合は原則履修できないものとする。履修するクラスを迷っている場合も必ず出席し、担当教員に相談すること。 |
| 備考 |
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シラバス照会