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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 理学部 物理学教室 物理科学課題研究P3 物理科学課題研究P3

物理科学課題研究P3 物理科学課題研究P3

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科目ナンバリング
  • U-SCI00 45202 GJ57
開講年度・開講期 2020・通年
単位数 12 単位
授業形態 卒業研究
配当学年 4回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
教員
  • 菅沼 秀夫(理学研究科 准教授)
  • 成木 恵(理学研究科 准教授)
授業の概要・目的 「素粒子と原子核」 (Elementary Particles and Nuclei):素粒子と原子核は、相対論と量子力学が支配する極微の世界であり、理論・実験ともに物理学の最先端のフロンティアの1つを構成している。
本物理科学課題研究では、「素粒子と原子核」というテーマの下に、現代物理学における「物質概念の基礎」を系統的に学習し研究を行う。
到達目標 素粒子原子核物理学の基本的な概念や現代の理論を習得し、関連する様々な実験技術や実験解析方法を身につけ、現代物理学における「物質概念の基礎」を系統的に理解する。
授業計画と内容  輪講形式でゼミを行う。ゼミの内容は各自予習し,ゼミのレポーターはレジュメを準備し,それに沿って輪講し,学習していく。

【第1週~第15週】
 前期の理論では,現在の素粒子原子核物理の理解がどのようにして得られたものなのか,過去の実験データに触れながら学び,原子核とクォーク・ハドロンの物理から標準理論(量子色力学と電弱統一理論)までを実験に即した形で学んでいく。また,Leoの教科書の輪講および随意テーマによるコロキウムを通じて基礎的な実験技術について学習する。理論・実験の両ゼミで学んだ知識を基にして,対称性や保存則など Subatomic Physics における基本的な問題を中心に実験テーマの候補を挙げ,どのような実験を行えばよいか具体的な計画を考える。実験テーマは年度ごとに異なっており,学生が主体的に独創的なアイデアを練っていく過程を重視する。

【第16週~第30週】
 後期は自分達の実験計画を実行に移す。理論では,実験計画の理解を深めるのに有用な論文等を選定し輪講したり,実際に理論計算を試みたりする。実験については,計画に沿って装置を作り,テスト・測定・解析等を行い,レポートを作成し発表会を行う。この一連の作業を通じて“研究”を体験する。
履修要件 量子力学および電磁気学の履修が望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 毎回のゼミの輪講については、各人がテキストを事前にしっかり読んで予習することが強く求められる。また復習も重要であり、理論の諸概念や計算法を理解し、実験技術が着実に身につくよう努力して欲しい。
教科書
  • 素粒子・原子核物理入門, ・Bogdan Povh (ポッフ), Klaus Rith (リーツ), Christoph Scholz (ショルツ), Frank Zetsche (サッチャ) 著 (柴田 利明 訳), (シュプリンガー・フェアラーク東京), ISBN:978-4431102199
  • Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments: A How-to Approach, ・William R. Leo 著, (Springer-Verlag), ISBN:978-3540572800
参考書等
  • 理論/実験ゼミや実験の状況に応じて適宜提示する。
関連URL
  • http://www.scphys.kyoto-u.ac.jp/education/curriculum_department.html
  • http://www-nh.scphys.kyoto-u.ac.jp/gakusei/p3/index.html