2021年度 物理実験学   Experimental Physics

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開講元
物理学系
担当教員名
金森 英人 
授業形態
講義    (対面)
曜日・時限(講義室)
水3-4(W933)  
クラス
-
科目コード
PHY.L201
単位数
1
開講年度
2021年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2021年9月29日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

[概要] 物理学実験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、真空技術、光学測定、電子回路タ、放射線計測、データ処理と統計に関して講義する。
[ねらい] これらの知識は必修として、全員が受講する「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。

到達目標

[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。

キーワード

物理実験、データ処理、実験レポート

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

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)

授業の進め方

事前に配布する未完成の講義ノートに、授業中に説明する内容を書き込んで完成版とする。
実験に用いる部品の紹介や装置を用いた簡単な演示実験を行うこともある。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 ガイダンス,自然科学における実験の位置付け 検証実験の必要性、精密計測と物理学の発見 学生実験に臨む心得
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 真空ポンプと真空計の原理
第3回 光学測定の基礎 光の性質 光源と検出器の原理
第4回 電子回路の基礎 受動回路素子と能動回路素子、アナログとデジタル、信号と雑音、アース、同軸ケーブル、インピーダンスの概念
第5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、検出器の原理
第6回 測定データの処理と解析 誤差の統計学的基本量、有効数字と信頼度、誤差の種類と伝搬、最小二乗法
第7回 測定の極限的挑戦 物理基本法則の検証実験 学生実験で求められる良いレポートとは

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)を行うこと。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

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)
"測る″を極めろ:物理学実験攻略法 久我隆弘 丸善出版

成績評価の基準及び方法

期末試験、出席、レポート等による。

関連する科目

  • PHY.L202 : 物理学実験A
  • PHY.L203 : 物理学実験B
  • PHY.L210 : 計算物理

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし

その他

特になし

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