化学測定基礎

Chemical Physics

専門教育科目／教職課程科目

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工学部

1年

HETBA1MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2026年度前期

(Spring semester)

伊藤 和宏

工学研究科

日本語

目標9

履修の手引きを参照してください

ユニバーサルパスポートの授業Q&Aから連絡してください

1◎／2〇

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目標１:磨き続ける力／ー

【講義目的】
圧力・電気・放射線など安全に関連する物理現象について理解を深める。また測定機器の動作原理や用途について知ることで、高校までの科目別学習から脱却し、物理・化学・生物といった様々な学問分野が相互に関連する学際的な視野を身に付ける。また、数学の工業的な適用例を知り、数学が実用的な学問であることの認識を深める。

【到達目標】
・圧力、電気、放射線といった安全に関連する物性、物理現象について説明できるようにする
・化学測定機器の原理および数学の工業的適用例について説明できるようにする

化学エンジニアに必要な物理と数学の基礎知識を再整理

【講義内容】
講義前半では、安全操作（高圧・真空の扱い、電気回路、放射線）について解説する。次に、走査型電子顕微鏡、分光光度計、X 線・放射光回折装置等、化学測定に利用される機器の原理を、高校学習範囲の熱力学、電磁気学、原子物理と関連させながら解説する。後半では、数学（単位と次元、行列代数、微積分等）と工学とのつながりを例示し、エクセル等を用いた演習により理解を定着させる。

【授業計画】
第１回：安全な操作１（高圧ガス・真空の扱い）
第２回：安全な操作２（電気の扱い）
第３回：SEM（走査型電子顕微鏡）の原理１（電場と電位）
第４回：SEM（走査型電子顕微鏡）の原理２（電流と磁場）
第５回：SEM（走査型電子顕微鏡）の原理３（電磁誘導）
第６回：光学顕微鏡・比色分析の原理（波の性質）
第７回：分光光度計の原理（光の回折と干渉）
第８回：XRD（X線回折装置）の原理１（ブラッグ反射）
第９回：XRD（X線回折装置）の原理２（原子核と放射線）
第１０回：中間試験と解説
第１１回：エクセルによる数学の理解１（単位、指数、対数、次元）
第１２回：エクセルによる数学の理解２（行列代数）
第１３回：エクセルによる数学の理解３（連立方程式）
第１４回：エクセルによる数学の理解４（微分、偏微分）
第１５回：エクセルによる数学の理解５（テイラー展開）

※試験について：定期試験は実施しない。
※パソコンについて：第11回以降は毎回使用する。
※この科目は教員免許状取得のための選択科目（高等学校 工業）である。

対面

利用する場面を限定し許可

この授業においては、以下の範囲において生成AIの利用を許可し、これ以外の範囲での利用は禁止する。生成AIの利用については担当教員の指示に従うこと。教員が認める範囲を超えて生成AIを利用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。生成AIの出力した内容について、事実関係の確認や出展・参考文献を確認・追記することが重要である。また、生成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ならない。
<利用可の範囲>
講義資料の理解を深めるための情報検索、英語論文の翻訳等

真貝 寿明 著：日常の「なぜ」に答える物理学、森北出版

・田口 善弘 著：学び直し高校物理、講談社
・酒井 恒 著：Excelでわかる数学の基礎、オーム社

【予習】講義資料の事前読み込み（2ｈ×15週 = 30 h）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるための講義資料・テキストの読み直し、演習問題の解答作成（2ｈ×15週 = 30 h）
合計：60 h

該当しない

【成績評価の基準】
安全に関する知識、化学測定機器の原理、数学の工学への適用について説明できる者については、講義目的・到達目標に記載する能力（知識・技能、思考力）の到達度に基づき、S（90点以上）、A（80点以上）、B（70点以上）、C（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】
各回の演習20%、中間試験40%，エクセル演習40%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。
なお、３分の２以上出席しなければ学修到達目標を達成していないと判断し、評価を行わない。

各回の課題やエクセル演習は、次の講義内で解説する。
中間試験の講評および模範解答は、模範解答をユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能等を使って示す。

該当しない