Physics of Wave and Oscillation
| Numbering Code | U-LAS12 10016 LJ57 | Year/Term | 2022 ・ First semester |
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| Number of Credits | 2 | Course Type | Lecture |
| Target Year | Mainly 2nd year students | Target Student | For science students |
| Language | Japanese | Day/Period | Wed.2/Fri.2 |
| Instructor name |
YOSHIDA TEPPEI (Institute for Liberal Arts and Sciences Professor) TAKANISHI YOUICHI (Graduate School of Science Associate Professor) |
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| Outline and Purpose of the Course | 力学的運動のみならず、電磁気的現象など自然界のさまざまな分野に共通して登場する振動・波動の基礎について講義する。 | ||
| Course Goals | 自然界に現れる振動・波動現象の基礎的理解を通して、様々な物理現象について考察する能力を養う。 | ||
| Schedule and Contents |
単振動より始めて、減衰振動および強制振動を扱い、自由度が２の場合の連成振動を考察する。次に、一般の自由度の基準振動モードと基準座標について学ぶ。さらに、連続体の振動とそれを記述する波動方程式を述べ、その解の性質や固有振動を取り扱う数学的方法としてのフーリエ級数展開を論じる。これらをもとに波の重ね合わせや干渉・回折等の波の性質について考察する。授業内容・項目は以下の通りで、１項目あたり２～３週の講義を行い、フィードバックを含めて全15回の予定である。 １. 単振動 単振動の方程式と解，調和振動子のエネルギー ２. 減衰振動と強制振動 減衰振動，強制振動, 共鳴 ３. 連成振動 連成振動(自由度２)，モードと基準座標, 連成振動(自由度N)のモード，分散関係 ４. 連続体の振動 弦の振動，弾性体の振動，波動方程式，フーリエ級数，固有振動 ５. 波動 ダランベールの解，位相速度と群速度, 反射と透過, 平面波・球面波 ６. 電磁波 マクスウェル方程式と電磁波, 反射と屈折, 干渉と回折 |
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| Evaluation Methods and Policy | 定期試験期間中の筆記試験による。 | ||
| Course Requirements | 受講者は物理学基礎論A,Bを履修していることが望ましい。 | ||
| Study outside of Class (preparation and review) | 教科書、参考書は担当教員から指示があるので、各単元ごとに予習・復習をすること。 | ||
