対象年度	年度	2017	期	(週1ｺﾏ)春期	開講時限	水3
開講学部・学科等	理工
科目コード	645024300		科目ナンバー	SES03501
授業名	素粒子と宇宙
英文授業名	Elementary Particle Physics and Cosmology
担当教員	関口　宗男

授業形態	講義
	e-learning利用		その他：
担当形態	単独
関連する授業	物理学概論Ａ、物理学概論Ｂ
	当科目履修前に履修して おくことが望ましい科目	力学、振動と波動、基礎電磁気学、基礎量子力学、熱・統計力学
	後続関連授業
教職課程科目	教科に関する科目
テーマ・キーワード	量子力学、統計力学、相対性理論、原子核、素粒子、宇宙

授業の概要・ねらい	物質と時空の構造について講義する。これらの物質や時空の構造は宇宙誕生時に生成されたと考えられているが、宇宙誕生から現在までに起きたと考えらえる物理現象についても講義する。必要な物理的な知識はそのつど丁寧に説明する。力学、波動と振動、基礎電磁気学、熱・統計力学及び基礎量子力学を学んだ後に履修することが望ましい。理解を深めるために国立科学博物館での学外実習を実施する。
到達目標	素粒子物理学及び宇宙物理学の現状を理解する。
教科書と準備するもの	必要に応じてプリントを配布する。
参考書	必要に応じて指示する。
評価の基準	角運動量を理解している。 量子力学の基づき原子・分子の構造を理解している。 原子核の崩壊と融合について理解している。 反物質及び質量エネルギーについて理解している。 素粒子の標準模型についての初歩的な知識をもっている。 宇宙生成のシナリオについての初歩的な知識をもっている。
具体的評価方法	平常点２０％、期末試験８０％、平常点は学外実習報告書と授業時に行う演習の内容を総合的に判断する。

授業評価アンケート フィードバック・ 受講生へメッセージ	アンケートに基づき配布資料を修正した。
単位互換
特記

第1回	内容	講義内容の概要 古典物理学の復習
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：既習の力学、電磁気学、量子力学、熱・統計力学を復習しておく。 復習：配布する問題をとく。
	授業実施特記
第2回	内容	回転運動と角運動量 恒星の誕生について
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：運動量についてまとめておく。 復習：配布する問題をとく。
	授業実施特記
第3回	内容	量子化について
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：古典物理学の物理量 復習：配布する問題を解く
	授業実施特記
第4回	内容	原子の構造１ ・水素原子
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：ボーアの原子模型について調べておく 復習：配布する問題をとく
	授業実施特記
第5回	内容	原子の構造２ ・周期律表
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：地球にはどうのな元素が多く含まれるか考えてみる。宇宙で一番多く存在する元素は何か考えておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第6回	内容	特殊相対性理論と反物質の存在
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：古典力学の相対運動について調べておく。 復習：配布する問題をとく。
	授業実施特記
第7回	内容	原子核の構造
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：前回までの内容をまとめておく。 復習：配布する問題をとく。
	授業実施特記
第8回	内容	原子核反応
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：化学反応に関する知識をまとめておく。 復習：配布する問題をとく。
	授業実施特記
第9回	内容	核分裂と核融合
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：原子力発電について調べておく。 復習：配布する問題をとく。
	授業実施特記
第10回	内容	星の進化と元素の生成
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：宇宙空間に存在する元素はどうんなものがあるか調べておく。 復習：配布する問題をとく。
	授業実施特記
第11回	内容	宇宙の背景放射と宇宙の歴史
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：熱放射について調べておく。 復習：配布する問題をとく。
	授業実施特記
第12回	内容	素粒子物理学１ ・中間子とクォーク ・レプトン（ニュートリノと荷電レプトン） ・素粒子持つ対称性
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：前回までの内容を復習しておく。 復習：配布する問題をとく。
	授業実施特記
第13回	内容	素粒子物理学２ ・基本相互作用 ・質量生成メカニズム
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：前回の内容をまとめておく。 復習：配布する問題をとく。
	授業実施特記
第14回	内容	素粒子実験と宇宙物理学 ・宇宙の生成のシナリオ ・素粒子実験
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：荷電粒子の加速の原理を調べておく。 復習：配布する問題をとく。
	授業実施特記	第13回までに国立科学博物館での実習結果をレポートとして提出
第15回	内容	まとめと試験
	授業時間外における学修（予習・復習等）	第14回までの内容をすべて復習しておく。ノートに内容を整理しまとめておく。
	授業実施特記