シラバス

学科(専攻)・科目の種別等	共通専門基礎科目(物理学) ・・・・・・・・・・・・・・・	授業コード	G17323301	科目コード	G173233
		授業の方法	講義	単位数	2
		期別	後期	曜日・時限	木２
授業科目	物理学Ｃ　電磁気学入門
	Physics C : Introduction to Electromagnetism
副題	大学初年級向けの公理論的電磁気学
担当教員	須賀　孝之
履修年次／セメスター	基本は1年次/後期セメスター	時間数	30時間	受入人数	無制限
受講対象	S生化地H
教室等	Ｆ２１
概要	電磁気学は物理学のみならず現代自然科学の基礎理論の一つである。しかしながら電磁気学の多くの入門コースではいまだ電磁ポテンシャルを補助的な量としてしか扱っていない。本講義ではそのような古いスタイルから脱却しマクスウェル方程式を公理論的に導く。
目的・目標	電磁気学の基礎方程式を導き，その意味を理解する。誰もが納得できる自然な前提条件（公理）から（特定のゲージ条件における）ポテンシャルの方程式を導き，そこから二次的にマクスウェル方程式を導出する。導出されたマクスウェル方程式は力学との関連において物理的な意味が明確になることを理解してもらいたい。
授業計画・授業内容	以下の講義回数は目安であり，回数も順番も状況に応じて適宜変更する。第1回：電磁気学の歴史的概観第2回：数学的準備（ベクトル解析1）第3回：数学的準備（ベクトル解析2）第4回：電荷保存則第5回：遅延ポテンシャルと波動方程式第6回：数学的補足（デルタ超関数）第7回：電磁気学の基礎方程式とローレンス条件第8回：数学的準備（ヘルムホルツの定理）第9回：マクスウェル方程式の導出第10回：マクスウェル方程式の物理的意味第11回：単位系とローレンツ力第12回：応用問題1 第13回：応用問題2 第14回：試験第15回：試験の解答と解説
キーワード	電場，磁場，マクスウェル方程式，波動方程式，遅延ポテンシャル，電荷保存則，ローレンス条件，ローレンツ力
教科書・参考書	電磁気学の教科書には良い本が数多く出版されているので好きなものを参考にすれば良い。いくつかの具体的なものは授業内で紹介する。参考までに例年代表的な参考書として紹介しているものを一つだけ挙げておく。あくまで参考書であって，この本の内容に沿って授業を進めるわけではない。書名：電磁気学の考え方（物理の考え方２） ISBN：ISBN4-00-007892-5 著者：砂川重信出版社：岩波書店
評価方法・基準	期末の試験結果を最重要視する。それ以外にも，授業の進行に合わせて宿題その他の課題を課し提出してもらうことがあるので，それらの提出状況および内容も考慮する。できるだけ毎回出席を取るが，これは講義内容がどの程度魅力的なものになっているかを知る目安としてであり，出席点なるものはほとんど評価には影響しないと考えてもらいたい。単位認定とは内容を理解した者に対して行われるのであって，まじめに毎回出席だけはしました，ということに対するご褒美などではないからである。また，遅刻や欠席に対してペナルティを与えるようなこともしない。単に本人がせっかくの授業を聴かれなくて損をしたというだけのことだからである。
関連科目	力学，解析力学，量子力学，物理数学
備考	試験は必ず本，ノート，その他持ち込み自由とするので，試験直前に方程式や法則などの無意味な丸暗記はしないこと。それよりも，何でもその場で考える，考えたことをきちんと言葉で説明できるように努力して下さい。あらかじめ事務で決められた履修者以外でもどなたが聴きに来てくれても構いませんが，単位を修得できるかどうかは各自で事務係に確認しておいて下さい。