授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
34256:実験物理学講義2(T2) 2022 秋セメスター 水3 理工学部 今田 真、奥田 剛司、川方 裕則、是枝 聡肇、滝沢 優、中田 惟奈、中田 俊隆、根間 裕史、平井 豪、平野 史朗、深尾 浩次、藤井 康裕、森 正樹、吉岡 潤 2

キャンパス

BKC

授業施設

BKC

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

「実験物理学講義2」と「物理学研究実習2」と一体で指導を行うので、双方をともに受講すること。片方のみの受講は認めない。

1セメスター15回を1研究室に所属し、関連の実験的研究を行う。秋セメスター開始前に、希望の所属研究室の希望調査を実施する。ただし、選択に偏りが生じた場合は、必ずしも希望が満たされない場合もある。

Microsoft Formsを利用して7月中旬から9月中旬迄に配属希望調査を実施する。(エクセル1 物理学第1実験室前に案内を掲示する。)

初回ガイダンス時に配属研究室を決定するので、必ず参加すること。初回ガイダンスはエクセル1 1階の物理学第1実験室で行なう。やむを得ない理由で参加出来ない場合には、当日正午までに担当者宛にメールで連絡すること。(公共交通機関等の遅延による遅刻を含む。)

受講生の到達目標

教科書や講義で示されるのは、確立された物理に関するものであるが、実際に実験を行う場合、相矛盾するデータや予期せぬ結果に遭遇する。これを如何に処理し、有意な物理的解釈に到るかが重要である。実際に自分で測定し、かつそのデータ解析を行うことで物理の研究現場を実感し、その方法論を学ぶことが目標。

事前に履修しておくことが望まれる科目

「実験物理セミナー」、「基礎物理実験」の実験科目と、「力学」、「電磁気学」、「統計熱力学」等を学んでおいて欲しい。加えて、「計算機物理学」の履修も役立つはずである。

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等

※下記の授業スケジュールは、BCPレベル1~2を想定して記載しています

1

研究室の概要説明

配属決定。各研究室で、実験概要、実験装置、データ解析法の説明が行われる。

1〜15

実験、データ解析、討論、プレゼンテーション

最終的には、レポート提出か口頭発表を行う。

テーマ1
スピン物性分光(今田・中田惟・平井):「物性物理の基礎実験」

電気伝導や熱伝導、磁気など、固体物性について基礎的な実験を行う。実験装置の自作も予定。身の回りに物質が応用されている例に関する実験も可。

テーマ2
固体地球物理(川方・平野):地震学に関する演習・実験

固体地球物理学のうち、地震の震源に関する物理学、地震波動伝播の基礎と、研究に必要な基本的な技術の修得をめざす。具体のテーマ:震央推定、P波・S波の到達と極性の読み取り、P波押し引き解の推定、粒子軌跡、屈折法探査、応力の可視化、弾性波透過試験、弾性波速度推定など。BCPレベル1~2の場合は、1891年濃尾地震の震源の一部である根尾谷断層の巡検を週末を利用しておこなう。

テーマ3
レーザー分光物理(是枝・根間・藤井):レーザーを利用した分光測定のアドバンストコースの実験を行う。

まず光の吸収・放出・散乱などについて学んだ後、身近な結晶やガラスの試料を題材にし、精密光散乱分光や、分光器を使わない高分解能非線形レーザー分光、ナノ秒(10億分の1秒)領域の超高速分光などを体験する予定。

テーマ4
メゾスコピック物理(中田俊):先ず、研究室の装置(真空装置、各種顕微鏡)の原理を理解し使用技術の習得。引き続き、与えられた実験テーマから1つを選択し、2人もしくは3人一組で実験を行う。最後に実験結果を発表しレポートにまとめる。

過去のテーマは、「Si表面の酸化過程の原子レベル分析」、「たんぱく質結晶の作製とその力学特性の測定」、「半導体上に作製した金属微粒子の平衡形の観察」、「拡散律速集合体のフラクタル解析」等である。

テーマ5
放射光励起物理(滝沢):色々な光

赤外光、可視光、紫外光、X線などの色々な光の発生方法を学ぶ。それらの光を用いた(物性)実験を行う。また、強力な光を発生するSRセンターでの研究も見学体験する予定。

テーマ6
ソフトマター物理学(深尾・吉岡):誘電緩和スペクトロスコピー法を用いた高分子の分子運動・緩和現象

実験を開始する前に、この手法の理論的側面を理解するため適当な教科書(フレーリッヒ:誘電体論)の輪講を行う。

テーマ7
天体物理(森・奥田):観測的天体物理学の入門。基礎的事項を学ぶための輪講も適宜行いながら、以下の二つのテーマを両方行う。

(1)BSアンテナを用いた電波望遠鏡による太陽電波の観測。(2)宇宙線などの環境放射線計測と素粒子の崩壊寿命測定。

授業実施形態

【BCPレベル1の場合 / In the case of BCP level 1】
・ 対面授業を実施する。

【BCPレベル2の場合 / In the case of BCP level 2】
・ 対面授業を実施する。

【BCPレベル3~4の場合 / In the case of BCP level 3-4】
・ 対面授業を実施する。

授業外学習の指示

各テーマごとに教員より指示が与えられる。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 0

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
100

出席点を重視し、実験への取り組みとその熱意およびレポート作成ないしプレゼンテーション技術を評価する。

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

    テーマ(研究室)の選択の希望調査は、Microsoft Formsを利用して7月中旬から9月中旬迄に実施する。各研究室が提供するテーマについて理解した上で、希望する研究室を選択すること。各研究室ごとに一定の定員を設けるので、著しい偏りがないように、調整をおこなうことがある。この授業での選択と卒研での研究室選択は独立に行うので、気楽に研究室を選択して下さい。もちろん、事前の相談は各教員とも歓迎いたします。

教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

各研究室の教員よりアドバイスあり。

参考書

参考書(使用頻度、その他補足)

各研究室の教員よりアドバイスあり。

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

その他(教員より別途指示)

備考

特になし。
【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:http://www.ritsumei.ac.jp//students/pathways-future/course/curriculum.html