2021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
松原 英雄 
授業形態
講義    (ZOOM)
曜日・時限(講義室)
月7-8  
クラス
-
科目コード
PHY.F432
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
英語
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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、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、⿊体放射、原⼦・イオンからのスペクトル線放射、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、天体物理学、天体、天文、観測

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)
物理の基礎的な知識を応用し、宇宙で起きている様々な現象を理解できる専門力。

授業の進め方

講義は、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進める。使用するスライドは基本的に英語で作成する(部分的に和訳を含む)。講義は原則英語で進めるが、適宜日本語も併用する。

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 天球座標の定義、可視・⾚外・電波天⽂学の基礎⽤語が説明できる
第2回 恒星と銀河 恒星および銀河の分類・基礎的物理量が説明できる
第3回 星間物質(ガス) 星間ガスの分類と観測⼿段について説明できる
第4回 星間物質(ダスト) 星間ダストの分類・組成・観測手段について説明する
第5回 放射輸送の基礎 放射輸送の基礎的枠組みが理解できる
第6回 黒体放射 ⿊体放射の導出・基本的性質が理解できる
第7回 宇宙膨張と銀河進化 どのような観測事実から宇宙の歴史の概要がわかっ てきたか説明できる

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,参考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)をそれぞれ概ね50分を目安に行うこと。

教科書

特に無し

参考書、講義資料等

・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4、8巻)
・G.B. Rybicki & A.P. Lightman "Radiative Process in Astrophysics" (John Wiley & Sons, NY)

成績評価の基準及び方法

レポート課題で到達目標の達成度を評価する。基準は当学院の通常の基準に従う。

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。

連絡先(メール、電話番号)    ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

松原英雄, matsuhara.h.aa[at]m.titech.ac.jp

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