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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 物理科学課題演習B7(後) 物理科学課題演習B7(後)

物理科学課題演習B7(後) 物理科学課題演習B7(後)

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科目ナンバリング
  • U-SCI00 33293 SJ57
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 5 単位
授業形態 課題演習
配当学年 3回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 月3・4・5
教員
  • 松原 明(理学研究科 准教授)
  • 佐々木 豊(理学研究科 教授)
授業の概要・目的 課題演習B7「超流動4He」
 低温は量子効果が目に見えて現れる世界である。ここでは低温環境下での物性研究をゼミと実験を通して理解することを目的とする。ゼミ形式で液体ヘリウム温度域 (4.2K以下程度) での物性、とりわけヘリウムの物性について基本的に理解した後に、液体ヘリウム4の超流動状態に関する物性測定を通して,物性実験,特に低温実験の手法を習得する。
到達目標 ゼミによる対象物理の理解と実験に関する学習を行い,具体的な実験の準備,測定,解析を行うことで,測定で得られる情報から物理的な知識を得る方法に関する理解を目指す。また,それらをレポートにまとめ,口頭発表することで,研究者としての第一歩を踏み出すことを目指す。
授業計画と内容 【第1回】講義全体のガイダンスとゼミの準備
【第2回~第6回】ゼミ形式での学習:
対象となる超流動ヘリウム4や,関連する低温での実験手法全般について,英文テキストを用いてゼミ形式で学習を行う。
発表形式にすることで,英文の内容の理解,内容をまとめて他者に示す能力の向上を目指す。
【第7回~第10回】測定の準備:
本課題演習で用いる測定方法の具体的な説明を行い,実験を行うための準備を行う。
具体的には測定セルを組み上げ直し,セルのテストと評価,実験装置への組み込みと測定装置のテストを行う。
【第11回~第12回】測定:
液体ヘリウムを用いて低温環境を生成し,温度をパラメータとして超流動転移温度前後での液体ヘリウム4の物性測定を行う。
1回目を予備実験と位置付け,同じ測定を2回行い,解析に必要なデータを取得する。
【第13回以降】解析とレポート作成,口頭発表
得られた測定結果を解析してレポートを作成する。レポートは協力してグループで1つのレポートを作成する。口頭発表に関してもグループとして共同で発表する。
履修要件 電磁気学、統計力学、量子力学などを習得していることが望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 ゼミには各自しっかりと予習した上で参加する事が必要である。
ゼミでは発表をするのみならず積極的に討議を行ない理解を深める事が要求される。
随時必要に応じて復習ならびに発展的学習を自発的に行い、さらに理解を深める事が推奨される。