物理学・天文学概論 シラバス

物理学・天文学概論シラバス

コースの目的: 本コースは、物理学と天文学の基礎概念を理解し、自然界の法則を記述する能力を養うことを目的とします。宇宙の構造と進化、物質の性質、自然現象の背後にある物理法則を概観することで、科学的思考力と問題解決能力の育成を目指します。

コースの目標: 本コースを修了した学生は、以下の能力を身につけていることが期待されます。

各回のタイトルと概要:

(※ 以下の内容は、日本学術会議で策定された物理学・天文学の教育課程編成上の参照基準を参考に作成していますが、具体的な内容は参照基準に完全に準拠しているとは限りません。参照基準に沿って各回の内容を詳細に調整する必要があります。)

第1回：導入：物理学と天文学の世界 物理学と天文学の広がり、本講義の目的と内容、科学的探求の方法について解説します。

第2回：力学の基本法則 ニュートンの運動法則、運動量、エネルギー保存則、重力など、力学の基礎概念を学びます。

第3回：エネルギーと仕事 仕事とエネルギーの関係、様々なエネルギーの種類、エネルギー保存則の応用について学びます。

第4回：波動 波の基本性質、波の干渉と回折、ドップラー効果などについて解説します。

第5回：熱と統計力学入門 温度、熱、熱力学の法則、統計力学の基礎概念を学びます。

第6回：電磁気学入門 電場、磁場、電磁波など、電磁気学の基本概念を学びます。

第7回：光の性質 光の波動性と粒子性、光の屈折と反射、分光学の基礎について解説します。

第8回：原子と原子核 原子の構造、原子核の性質、放射線などについて学びます。

第9回：素粒子物理学入門 素粒子の種類、標準模型、宇宙の起源と進化に関わる素粒子物理学の基礎を概観します。

第10回：宇宙の構造 銀河、銀河系、銀河団など、宇宙の大規模構造について学びます。

第11回：恒星の進化 恒星の誕生、進化、死について、恒星の種類やその性質を解説します。

第12回：惑星系と太陽系 惑星の形成と進化、太陽系の構造と特徴について学びます。

第13回：宇宙論入門 宇宙の膨張、ビッグバン理論、宇宙の進化などについて解説します。

第14回：天文観測の基礎 望遠鏡の種類と原理、天文観測の方法について学びます。

第15回：まとめと展望 本講義のまとめと、今後の物理学・天文学の発展について展望します。