タイトル
     2023 年度 前期  理学部 物理学科 日英区分 :日本語 
  
物理実験学Ⅰ
Experimental Physics Ⅰ
  
ナンバリング 科目分野
PHYS2260   理学部専門科目
担当教員(ローマ字表記)
  山口 貴之 [Yamaguti,Takayuki]
対象学生 対象年次 単位数
  2~ 2
必修・指定選択・選択の別 曜日時限 教室
  火5 理-9番講義室
科目群 講義番号
  R12306
クラス指定  
基本的に物理学科の2年生を想定しています。
 
他との関連(関連項目)  
物理学実験I, II, IIIの準備段階の科目。物理実験学IIも受講してください。
 
履修条件(授業に必要な既修得科目または前提知識)  
物理学科1-2年で履修した数学が使えることが望ましい。ノートパソコンでエクセルおよびパワーポイントを使用しますので、準備して下さい。
 
テーマ・副題  
物理学実験の考え方と作法を学び、物理量と誤差、さらには数値解析(最小2乗法)を使いこなす。
 
授業科目の到達目標  
物理実験の目的、対象を把握し、物理量と単位、物理定数について理解する。測定結果の精度、データ解析に必要な誤差論を修得し、実際の誤差の見積もりができるようになる。また、今後の物理実験の基本となる基礎的な実験技術を知り、実験を行う上での注意点について理解できるようになる。
 
『ディプロマ・ポリシー』を含む学部・研究科・学科等の学修・教育目標との関連  
自然現象を筋道を立てて理解する物理学の考え方を身につけ、現代物理学を理解し応用するための基礎を養成するとともに、物理学が関わる様々な科学分野に貢献し広く社会で活躍できる人材を養成するための科目である。
 
授業キーワード  
物理学実験、物理量、グラフ作成、SI単位系、測定誤差、最小2乗法、実験の作法と倫理
 
授業の内容  
物理実験がいかになされるべきかを学ぶ。物理実験の対象を把握し、物理量と単位、実験技術、結果とその誤差について理解する。
データの見方を学ぶ上で数値解析を実践する。また実験の作法や論文の書き方についても解説する。
 
授業の方法  
板書による通常の講義を行います。講義中にノートパソコンによる数値解析の演習も行います。随時スライドを活用し、WebClassを通して資料を配布します。
 
事前準備学修・事後展開学修  
授業1回あたり合計4時間の事前準備・事後展開学修が目安となります。
講義の後の復習として、講義で用いた関係式に具体的な数値を入れ、諸量を具体的に計算してみること。特に数式の証明や導出は自分で確認すること。関連するホームワークを課すことがあります。課された課題は〆切を守って取り組んでください。
講義中に紹介する教科書や参考書を読破してください。
 
授業展開(スケジュール)  
第1回 ガイダンス
第2回 実験の作法
第3回 安全講習
第4回 確率分布(正規、二項、ポアソン)
第5回 系統誤差と偶然誤差
第6回 標準偏差
第7回 誤差の伝播
第8回 小テスト形式の思考実験
第9回 グラフの描き方、論文の書き方
第10回 最小二乗法(1)
第11回 最小二乗法(2) エクセルによる実習
第12回 最小二乗法(3) 演習
第13回 SI単位系
第14回 機械工作、工具
第14回 研究倫理
第15回 まとめ
授業の進行状況によって順番を変更したり内容を修正する場合があります。
 
授業の詳細(履修登録学生のみ閲覧可)  
WebClassへ
 
成績評価の方法と観点  
実験学についての理解が到達目標に達しているかを評価するために,レポート・小テスト・試験等を行います。提出課題を40%、テスト等を60%として総合的に評価します。
 
成績評価基準  
埼玉大学単位修得の認定に関する規則に基づき、履修者が授業の到達目標をどれだけ達成したかに応じて以下の通り評価する。
「到達目標を超え、全般的に特に秀でている」 =GP:4 = S
「到達目標を超えており、部分的に秀でている」 =GP:3.5=A+
「到達目標を超えている」 =GP:3 = A
「到達目標に十分達しており、部分的に秀でている」 =GP:2.5=B+
「到達目標に十分達している」 =GP:2 = B
「到達目標に最低限達しており、部分的に B 以上の水準にある」=GP:1.5=C+
「到達目標に最低限達している」 =GP:1 = C
「到達目標に達していない」 =GP:0 = D
「到達目標の達成度を測る材料がない」 =GP:0=F
 
テキスト  
教科書1 ISBN 4621076612
書名 いかにして実験をおこなうか : 誤差の扱いから論文作成まで
著者名 G.L. Squires [著] ; 重川秀実 [ほか] 訳 出版社 丸善 出版年 2006
備考
 
参考図書  
参考書1 ISBN
書名 物理学実験I
著者名 埼玉大学理学部物理学科 出版社 出版年
備考 埼玉大学生協販売テキスト
参考書2 ISBN 4762263796
書名 データ解析 : アナログとディジタル
著者名 粟屋隆著 出版社 学会出版センター 出版年 1991
備考 おそらく現在書店では手に入らないため図書館を利用してください
参考書3 ISBN 4842703415
書名 実験の作法と安全
著者名 中井浩二著 出版社 吉岡書店 出版年 2007
備考
参考書4 ISBN 4822282872
書名 世界でもっとも美しい10の科学実験
著者名 ロバート・P.クリース著 ; 青木薫訳 出版社 日経BP社 出版年 2006
備考 読み物として
備考 講義中にも随時紹介したいと思います。
 
学生へのメッセージ  
物理学は理論と実験が両輪となり発達しました。物理学における実験の意義、位置づけなどを意識してください。
なお、適宜講義中に演習を行います。ノートパソコンを持参してください。
必要な資料をWebClassにアップロードしますので確認し忘れないようお願いします。
 
人数制限 ※詳細は「その他・備考」欄を参照してください。  
ありません。
 
連絡先(電話番号)  
048-858-9123
 
連絡先(メールアドレス)  
yamaguti@phy.saitama-u.ac.jp
 
オフィスアワー  
随時可能ですが、基本的に火曜日とします。まずメールでアポイントメントを取ってください。
質問等は講義の前後でも構いません。
 
連絡先(ホームページ、その他)  
上記メールアドレス
 
関連ホームページ  
埼玉大学理学部物理学科ホームページ、WebClass
 
その他・備考  
コロナ禍での講義のやり方についてはWebClassのアナウンスに注意して下さい。2023年3月の時点では対面方式です。
 
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