波動論(2008年)講義録

2008年度後期の琉球大学理学部物質地球科学科物理系の講義「波動論」の講義録です。1回の講義(月曜日1限)ごとにその日の内容をまとめて夜に更新します。

 赤字で書かれているのは授業中などに追加したコメントなどです。緑字は学生からの質問など。その日の授業の最後には感想や質問を書いてもらいますが、その内容およびそれに対する解答を各日の講義録の最後につけます。

シラバスはこちら

昨年度の講義録は→波動論2007年度

テキストのPDFバージョンはここにあります。

2008.10.20 波動論2008年度第1回

#  第0章 「波動論」のあらすじ
   * 0.1 波動---伝わる振動
   * 0.2 いろいろな波動現象
   * 0.3 波長の違いと性質の違い
   * 0.4 光に関する論争
   * 0.5 これから学ぶべきこと 

2008.10.23 波動論2008年度第2回

#  第1章ウォーミングアップ---単振動
   * 1.1 単振動の運動方程式
   * 1.2 単振動の方程式の解き方いろいろ
         o 1.2.1 円運動の射影であることを使う

2008.10.27 波動論2008年度第3回

         o 1.2.2 積分する
         o 1.2.3 定数係数の線型同次微分方程式の一般論を使う
         o 1.2.4 級数展開で解く 
   * 1.3 複素数で表現する単振動
   * 1.5 章末演習問題

2008.11.10 波動論2008年度第4回

   *  1.4 単振動の運動方程式の性質
         o 1.4.1 線型微分方程式の性質
         o 1.4.2 固有値方程式 
   * 第2章 1次元の波動方程式
         o 1.1 振動が「伝わる」現象の簡単な例
   *  2.2 1次元の波動方程式とその解き方の例

2008.11.17 波動論2008年度第5回

         o 2.2.1 弾性体を伝わる縦波の方程式
         o 2.2.4 演算子を「因数分解」することで解く

2008.12.1 波動論2008年度第6回

         o 2.2.2 変数分離で方程式を解く

2008.12.8 波動論2008年度第7回

         o 2.2.3 定数係数で線型同次な微分方程式の解法を使う
         o 2.2.4 演算子を「因数分解」することで解く

2008.12.15 波動論2008年度第8回

   *  2.3 その他の波動方程式の例
         o 2.3.1 横波---弦の振動
         o 2.3.2 気柱の振動と音速
         o 2.3.4 水槽の水面波 
   * 2.4 境界条件が違う場合の解
   * 2.5 次元解析という便利なツール
   * 2.6 章末演習問題 
  * 第3章 1次元波動の進行
         o 3.1 一次元波動の進行

2008.12.22 波動論2008年度第9回

         o 3.2 正弦波の反射
         o 3.3 媒質の違う領域への進入と反射 

2008.12.25 波動論2008年度第10回

   *  3.4 波の運ぶエネルギー
   * 3.5 波の重ね合わせとエネルギー
   * 3.6 波の位相速度と群速度

2009.1.5 波動論2008年度第11回

 *  第4章 2次元・3次元の波動
    * 4.1 2次元・3次元の波動方程式

2009.1.19 波動論2008年度第12回

      * 4.1.1 平面波解
      * 4.1.2 球面波解

2009.1.26 波動論2008年度第13回

     * 4.2 二次元波の反射
     * 4.3 二次元波の透過---屈折 
 * 第5章 2次元・3次元波動の進行
         o 5.1 ホイヘンスの原理
         o 5.2 ホイヘンスの原理を数式で表現する

2009.2.2 波動論2008年度第14回

   *  5.3 穴を通り抜けた光の回折
   * 5.4 狭いところを通る波の減衰
   * 5.5 干渉の結果として考える屈折の法則
   * 5.6 最後に---量子力学への橋渡し
         o 5.6.1 分解能と不確定性関係
         o 5.6.2 フェルマーの原理と最小作用の原理

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Last-modified: 2009-02-03 (火) 16:19:47 (3542d)