2016年度 天体物理学   Astrophysics

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開講元
物理学コース
担当教員名
堂谷 忠靖 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火9-10(W242)  
クラス
-
科目コード
PHY.F432
単位数
1
開講年度
2016年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2016年12月14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

 本講義では、宇宙に存在する様々な天体、すなわち恒星、銀河などを取り上げ、その構造、誕生と進化について講義する。近年の宇宙観測の発展、とくに様々な宇宙望遠鏡の活躍により、天体現象の理解は飛躍的に進んできている。様々な天体現象について、最新の観測成果と関連づけて講義する。また、このような天体現象の理解に必要な電磁波や粒子の放射過程についても合わせて講義する。
 これまでに学習した、力学、電磁気学、流体力学、熱・統計力学、量子力学などの知識を活用し、最新の観測によって得られた宇宙像を物理の観点から説明できるようになるのが、本講義のねらいである。

到達目標

本講義を履修することにより、次の能力を習得する。
1) 宇宙における様々な天体現象の背後にある物理について説明できる。
2) 最新の観測により明らかになった天体現象を説明できる。
3) 天体からの放射過程として重要な、黒体放射、光子の電子による散乱、非熱的放射過程の特徴について説明できる。

キーワード

宇宙、天体、天文

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - - -

授業の進め方

各講義で、スライドを用いた最新の観測成果の解説と、板書による現象説明を併用して授業を進める。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 観測的宇宙物理学の基礎 宇宙の階層構造と進化について説明できる
第2回 星の構造 星の質量光度関係が説明できる。
第3回 太陽風の基礎 太陽風とラバルノズルの類似性が説明できる
第4回 熱的、非熱的放射、物質と輻射の相互作用 熱的放射と非熱的放射のスペクトルの違いを述べることができる
第5回 中性子星とブラックホール 中性子星とはどんな星か、ブラックホールの観測的特徴について説明できる。
第6回 衝撃波と超新鮮残骸 衝撃波の前後で物理量がどのように変わるか説明できる。
第7回 降着円盤の構造 降着円盤からの放射の特徴を説明できる
第8回 宇宙の進化 どのような観測事実からビッグバンという概念が出て来たか説明できる。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

・M,ハーヴィット``Astrophysical Concepts (4thed.)" (Springer)
・岡村 定矩 他編、「シリーズ現代の天文学(全17巻)」、日本評論社 (特に第4、8巻)
・G.B. Rybicki & A.P. Lightman "Radiative Process in Astrophysics" (John Wiley & Sons, NY)
・坂下志郎、池内了、「宇宙流体力学」、培風館

成績評価の基準及び方法

レポート課題で成績を評価する。

関連する科目

  • LAS.P101 : 力学基礎1
  • PHY.E205 : 電磁気学
  • EPS.B330 : 流体力学(地惑)
  • PHY.S209 : 熱力学(物理)
  • PHY.S301 : 統計力学
  • PHY.F352 : 宇宙物理学
  • PHY.Q207 : 量子力学入門

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特に定めないが、関連する科目を履修していることが望ましい。

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