振動・波動論

Theory of Vibration and Wave

専門基礎科目（専門関連科目）

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工学部

2年

HETBK2MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2024年度後期

原田 哲男

高度産業科学技術研究所

日本語

該当なし

講義終了後、教室にて 

harada@lasti.u-hyogo.ac.jp

3〇／4〇

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1-1〇

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材料の分子の運動を理解する上で、この運動を振動・波動論の視点から考えることは非常に重要である。
　本講義では振動・波動論の基礎に対する理解を深めることを目的とする。物質は分子から構成され、この分子の運動は振動・波動論で取り扱うことができる。また、光は物質の性質を理解するために用いられ、振動・波動論により光の伝搬を扱うことができる。講義では、振り子、水面の波、空気の振動としての音波、電磁場の振動である電波、光、さらに原子分子のミクロな世界での物質波等々と様々な現象を通して、振動・波動現象の根底となる機構について論究する。
　本講義の達成目標は、１）振動・波動現象の根底となる基礎を習得すること、２）更にこれらの現象を数学を用いて統一的に理解・説明できることである。

科目の位置付け、教育内容・方法
　振動・波動論は物性の振動や各種波の運動を紐解く上での基礎となるだけでなく、分子動力学等の基礎となる重要な科目でもある。振動・波動論では、振り子、水面の波、空気の振動としての音波、電磁場の振動である電波、光、さらに原子分子のミクロな世界での物質波等々と様々な現象を通して、これらの現象を統一的に理解する基礎学力を習得することを目指す。講義では、教科書、参考文献等を用いて、具体的事例の解説を通して講義内容の理解を深めることができるようにを進める。

授業計画
１．ガイダンス　本講義の目標や概要を説明する。
２．振動・波動現象の概説（テキスト第１章）
３．単振動と重ね合わせの原理（テキスト第１章）
４．モードの概念（テキスト第２章）
５．自由度２の振動（テキスト第２章）
６．多自由度の振動（テキスト第３章）
７．連続体の振動（テキスト第４章）
７．減衰振動（テキスト第５章）
８．強制振動と共鳴（共振）（テキスト第５章）
９. 進行波（テキスト第６章）
１０．定在波、波の反射・透過・屈折（テキスト第６章）
１２．分散（テキスト第６章）
１３．フーリエ級数（テキスト第７章）
１４．フーリエ変換（テキスト第７章）
１５．まとめ
期末試験

*生成系AIの利用については教員の指示に従うこと。生成系AIによる出力結果をそのまま課題レポートとして提出してはいけない。
生成系AIによる出力をそのまま提出したことが判明した場合は単位を認定しない、又は認定を取り消すことがある。

教科書：「振動・波動」、 小形　正男著 （裳華房）（生協等で購入する）

【予習】授業に際して指示するテキストおよび参考書の部分を事前に読み込み、理解できる内容とそうでない内容について事前に明らかにしておくこと。予習時間は２時間を見込む。
【復習】復習時間も以下のレポートの演習問題を含め、２時間程度必要である。
　　　　講義内容の理解を深め定着させることを目的に演習問題をレポート課題を課す。

学習時間：　（講義1.5 時間≒2 時間＋予習・復習各２時間＝合計６時間）×15 週＝90 時間

採用しない

成績評価の基準
　振動・波動論の考え方および数学を用いた解析手法を理解した者に単位を授与する。
　講義目的・到達目標に記載する能力（知識・技能、思考力、判断力、表現力等）の到達度に基づき、S（90点以上）、A（90点未満80点以上）、B（80点未満70点以上）、C（70点未満60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。
成績評価の方法
　レポート4０％と期末試験６０％を基準として、受講態度（積極的な質問等）を含めて総合的に評価する。

レポートについては提出後に内容を精査し、適時授業中にて理解が難しかった点についてフィードバックする。

・授業中に指示した宿題や事前・事後学習はもとより、「講義内容・授業計画」に記載したテキスト等の該当箇所などについて、十分な予習・復習をして講義に出席すること。

該当しない