[概要] 物理学実験(コンピューター活用を含む)の基本的な技能である実験ノートの取り方、レポートの書き方、データ処理と統計、光学測定、真空技術、放射線計測、電子回路に関して講義する。
[ねらい] これらの知識は「物理学実験A」および「物理学実験B」を履修するうえで直ちに役立つ内容となっている。
[目標] 物理実験を行うために必要となる基礎的な知識と技能を、その背景にある原理から理解することを目標とする。
自然法則を観測・検証するためには、実験技術とともに、実験手順と結果の正確な記録と解釈が必要である。また、実験やデータ処理の技法の原理を理解している必要がある。そのような物理学実験の基本の修得を目標とする。
物理実験、データ処理、実験レポート
専門力 | 教養力 | ✔ コミュニケーション力 | ✔ 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
基本的にはスライドを用いて説明する。実験器具などを用いた演示実験を行うこともある。
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | 物理学における実験の意義、実験ノートの取り方と実験レポートの書き方 | 検証実験の必要性 実験の心得:準備と危険因子の認識 実験記録の残し方 |
第2回 | 真空技術の基礎 | 気体分子運動論と平均自由行程 コンダクタンスと真空排気方程式 |
第3回 | 光学測定の基礎 | 光の性質 光の発生原理と検出原理 |
第4回 | 電子回路の基礎 | 基本回路素子:受動素子と能動素子の動作原理と分類 電子回路における増幅の概念 |
第5回 | データ処理と統計 | 誤差の統計学的基本量 誤差の種類と伝搬 有効数字と信頼度 |
第6回 | 放射線計測の基礎 | 放射線とは何か 放射線と物質の相互作用 |
第7回 | 信号処理技術 | インピーダンスの概念 高速パルス、検出器からの信号処理 |
第8回 | まとめと実験研究の倫理 | 新しい発見にまつわるエピソード 1)Higgs粒子の発見 2)超光速ニュートリノの話 |
特になし
東京工業大学物理学コース編「物理学実験」(東京教学社、編:垣本史雄・江間健司 / 1年生の物理実験で用いた教科書)
期末試験、出席、レポート等による。
特になし
特になし