Web Syllabus(講義概要)
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物理実験学
英文名 Experiments in Physics (Lecture)
科目概要 物理学科 2年 3群科目 必修 2単位 前期 15 コマ 演習 金3限 金4限 金5限
科目責任者 稲田 妙子
担当者 稲田 妙子
備考 科目ナンバリング:SP303-PF26

授業の目的

2 年次以降の物理実験に必要な測定データの解析法、誤差論の基礎を習得する。また、研究倫理、研究者行動規範などを理解する。

DPとの関連

SG1SP1

教育内容

測定データをもとに誤差解析を学び、基礎的なデータ解析法を身につける。Python による最小二乗法のプログラミング、測定データのグラフ化などを行う。また、研究の心得(研究倫理、安全の指針など)、実験結果のまとめ方、発表の仕方を学ぶ。

教育方法

配布するテキストにそって講義を行い、その後各自、演習課題を行う。原則2コマ連続で行う。

授業内容

項目 内容 担当者
1 はじめに 実験ノート、レポートの書き方、文献検索 稲田 妙子
2 実験(1) 棒磁石の慣性モーメントの測定、ノギスの使い方 稲田 妙子
3 実験(2) 地磁気の水平分力の測定 稲田 妙子
4 誤差論(1) 系統誤差と偶然誤差、誤差関数 稲田 妙子
5 誤差論(2) Gauss の誤差関数、平均値の標準偏差 稲田 妙子
6 誤差論(3) 最確値の求め方、最小二乗法(1) 稲田 妙子
7 誤差論(4) 最小二乗法(2)、グラフを使った解析 稲田 妙子
8 誤差論(5) 誤差伝播(1)、有効数字 稲田 妙子
9 誤差論(6) 誤差伝播(2)、測定精度の高め方 稲田 妙子
10 研究の心得 研究倫理 稲田 妙子
11 実験の心得 安全への指針、発表の仕方 稲田 妙子
12 Python によるプログラミング (1) Python の基礎文法(1) 稲田 妙子
13 Python によるプログラミング (2) Python の基礎文法(2) 稲田 妙子
14 Python によるプログラミング (3) 最少二乗法のプログラミング、グラフ化 稲田 妙子
15 まとめ 全体の確認と復習 稲田 妙子
No. 1
項目
はじめに
内容
実験ノート、レポートの書き方、文献検索
担当者
稲田 妙子
No. 2
項目
実験(1)
内容
棒磁石の慣性モーメントの測定、ノギスの使い方
担当者
稲田 妙子
No. 3
項目
実験(2)
内容
地磁気の水平分力の測定
担当者
稲田 妙子
No. 4
項目
誤差論(1)
内容
系統誤差と偶然誤差、誤差関数
担当者
稲田 妙子
No. 5
項目
誤差論(2)
内容
Gauss の誤差関数、平均値の標準偏差
担当者
稲田 妙子
No. 6
項目
誤差論(3)
内容
最確値の求め方、最小二乗法(1)
担当者
稲田 妙子
No. 7
項目
誤差論(4)
内容
最小二乗法(2)、グラフを使った解析
担当者
稲田 妙子
No. 8
項目
誤差論(5)
内容
誤差伝播(1)、有効数字
担当者
稲田 妙子
No. 9
項目
誤差論(6)
内容
誤差伝播(2)、測定精度の高め方
担当者
稲田 妙子
No. 10
項目
研究の心得
内容
研究倫理
担当者
稲田 妙子
No. 11
項目
実験の心得
内容
安全への指針、発表の仕方
担当者
稲田 妙子
No. 12
項目
Python によるプログラミング (1)
内容
Python の基礎文法(1)
担当者
稲田 妙子
No. 13
項目
Python によるプログラミング (2)
内容
Python の基礎文法(2)
担当者
稲田 妙子
No. 14
項目
Python によるプログラミング (3)
内容
最少二乗法のプログラミング、グラフ化
担当者
稲田 妙子
No. 15
項目
まとめ
内容
全体の確認と復習
担当者
稲田 妙子

到達目標

(1) 最小二乗法、誤差伝播、有効数字などを理解し、測定データの基本的な解析ができること。
(2) 物理実験の基礎と研究の心得を身につけること。

評価基準

レポートにより評価を行う(100%)。なお、欠席は減点の対象とする。

準備学習(予習・復習)

【授業時間外に必要な学習時間:1回の講義に対し復習に4 時間程度】
講義内容を導出を含め説明できるように復習する。なお、講義中にすべての計算過程を明示することはしないため、数学の教科書などを参考に各自解くこと。

実務経験のある教員情報

該当教員なし

関連科目

物理学実験A、物理学実験B

その他

レポート課題は、フィードバックとして講義内で解説する。

教材

種別 書名 著者・編者 発行所
教科書 テキストを配布する
参考書 (なし)
教科書
書名
テキストを配布する
著者・編者
発行所
参考書
書名
(なし)
著者・編者
発行所