学科(専攻)・科目の種別等

 専門科目　物理学科
・・・・・・・・・・・・・・・ 		授業コード S12213201 科目コード S122132
授業の方法 講義 単位数 2
期別 後期 曜日・時限 水４
授業科目

宇宙物理学Ａ
副題 宇宙物理学の基礎
担当教員 松元　亮治
履修年次／セメスター 3 時間数 30時間 受入人数 60
受講対象 自学部他学科(自研究科他専攻)   可
他学部(他研究科) 　
科目等履修生 可
科目等履修生の受入れ：担当教員の許可なしで受入可
教室等 １２２講義室
概要 様々な天体現象を理解するために必要になる気体力学、プラズマ物理学、輻射過程、原子核反応、熱統計力学に焦点を当て、具体的な天体現象を例にあげながら、これらに共通する物理過程について講義する。
目的・目標 宇宙物理学は天体現象を物理学の理論を用いて理解しようとする分野である。本講義では、星や銀河などの構造と進化、種々の天体で観測されている活動的現象の起源を解明するために必要になる気体力学、プラズマ物理学、電磁波放射過程、原子核反応、熱統計力学についての理解を深めることと、様々な天体現象に共通してあらわれる物理過程を理解することを目標とする。
授業計画・授業内容 1　序論：天体現象の例、天体現象の時間・空間スケール
2　放射スペクトル：黒体放射、輝線と吸収線、原子スペクトル
3　HR図：星の光度と等級、色指数、電離平衡、サハの式
4　輻射輸送：放射強度、吸収係数、誘導放射、光学的厚み
5　相対論入門：ローレンツ変換、ドップラー効果の相対論的導出
6　電磁波放射：遅延ポテンシャル、電気双極子放射
7　電磁波の散乱：トムソン散乱、コンプトン散乱
8　宇宙流体力学の基礎：基礎方程式、音波と衝撃波
9　定常流：ベルヌーイの式、ラバール管、太陽風
10 星の構造：平衡形状、エムデン方程式
11 星の進化：熱核融合過程、エネルギー輸送、星の寿命
12 星の終末：フェルミ気体の状態方程式、白色わい星、ブラックホール
13 プラズマ入門：磁場中の荷電粒子の運動、プラズマ振動
14 プラズマ中を伝わる電磁波：ファラデー回転、パルサー
15 試験
キーワード 宇宙物理学、天文学、宇宙気体力学、プラズマ物理学、放射過程
教科書・参考書 参考書：坂下志郎、池内 了著『宇宙流体力学』（培風館）
演習書：横尾武夫編『新・宇宙を解く』（恒星社）
評価方法・基準 成績評価は、問題演習を中心としたレポート（3回）、学期末試験の成績、
学習の取り組みにおける積極性等を組み合わせて総合的に行う。　
関連科目 力学I,II、電磁気学I,II、統計物理学I,II、量子力学A、流体力学、
計算物理学、宇宙物理学特論、非平衡系の統計物理学