対象年度	年度	2017	期	(週1ｺﾏ)春期	開講時限	水2
開講学部・学科等	理工
科目コード	646001100		科目ナンバー	SES03502
授業名	相対性理論
英文授業名	Special Relativity
担当教員	小倉　昭弘

授業形態	講義
	e-learning利用	manaba	その他：
担当形態	単独
関連する授業
	当科目履修前に履修して おくことが望ましい科目	基礎物理Ａ，基礎物理Ｂ，基礎電磁気学
	後続関連授業
教職課程科目	教職に関する科目
テーマ・キーワード	特殊相対性理論

授業の概要・ねらい	相対性理論は理論物理学の中の１つであり，人類が手にしている自然科学理論の最高峰の１つである。アインシュタインにより作り上げられた相対性理論は特殊相対性理論と一般相対性理論に分けられる。本講義では特殊相対性理論を取り上げる。 この理論は（ⅰ）物理法則は，どの慣性系でも同じである。（ⅱ）真空中の光の速さは，光源の運動に関係なく一定である。というたった２つの公理の上に成り立っている。本講義は，この２つの公理の物理的内容と数学的な表現方法および結果の物理的意味を理解することを目的とする。
到達目標	①特殊相対性原理導入の物理的背景を理解すること。 ②ローレンツ変換により導かれる自然観とガリレイ変換により導かれる自然観の相違を理解すること。
教科書と準備するもの	教科書は使用しない。毎回プリントを用意する。 毎回の講義に， ①関数電卓 ②Ａ４ミリ方眼グラフ用紙 ③20～30cm程度の定規 を用意すること。
参考書	『相対性理論』江沢洋（裳華房）３８８８円 『物理入門コース９相対性理論』中野董夫（岩波書店）３１３２円
評価の基準	①特殊相対性理論が要請される理論および実験を挙げ概要を説明できること。 ②時空点および速度のローレンツ変換の導出過程を習得し，具体例に適用できること。 ③相対論的な運動量とエネルギーの関係を理解し，具体例に適用できること。
具体的評価方法	定期試験（60％），毎回の講義プリント（40％）

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	アンケートの意見に基づき，講義内容の見直しや配布資料の修正をする。
単位互換
特記

第1回	内容	ガリレイ変換，速度の合成則
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）慣性系，ガリレイ変換について調べてくること。 （復習）時空図の書き方を復習すること。ニュートン力学での速度の合成則を復習しておくこと。
	授業実施特記
第2回	内容	ローレンツ変換
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）ローレンツ変換について調べてくること。 （復習）ローレンツ変換の導出過程を復習すること。
	授業実施特記
第3回	内容	斜交座標
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）前回のローレンツ変換を復習してくること。 （復習）斜交座標の描き方を復習すること。
	授業実施特記
第4回	内容	ローレンツ変換の図解化
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）斜交座標の描き方を復習してくること。 （復習）斜交座標の中でローレンツ変換の読み方を復習すること。
	授業実施特記
第5回	内容	同時刻，同位置
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）ガリレイ変換における同時刻・同位置の概念を調べておくこと。 （復習）斜交座標を使って，同時刻・同位置の概念を復習しておくこと。
	授業実施特記
第6回	内容	ローレンツ収縮，時計の遅れ 因果律，光速度不変の原理
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）ローレンツ収縮，時計の遅れについて調べておくこと。 （復習）斜交座標を使って，ローレンツ収縮と時間の遅れを復習しておくこと。
	授業実施特記
第7回	内容	速度の合成則
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）高校数学の正弦定理を復習しておくこと。 （復習）ニュートン力学と特殊相対論での速度の合成則を復習しておくこと。
	授業実施特記
第8回	内容	ドップラー効果（１）ニュートン力学
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）音のドップラー効果を数式を含めて調べておくこと。 （復習）斜交座標でのドップラー効果の求め方を復習しておくこと。
	授業実施特記
第9回	内容	ドップラー効果（２）特殊相対論
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）前回の音のドップラー効果を復習しておくこと。 （復習）光のドップラー効果を復習しておくこと。
	授業実施特記
第10回	内容	相対論的運動方程式を解く（１）自由落下運動
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）ニュートン力学の自由落下運動を復習しておくこと。 （復習）相対論的自由落下運動の運動方程式の解き方を復習すること。
	授業実施特記
第11回	内容	相対論的運動方程式を解く（２）鉛直投げ上げ
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）ニュートン力学の鉛直投げ上げ運動を復習しておくこと。 （復習）相対論的鉛直投げ上げの運動方程式の解き方を復習すること。
	授業実施特記
第12回	内容	エネルギーと運動量
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）ニュートン力学における運動エネルギーと運動量について調べておくこと。 （復習）相対論的エネルギーと運動量の導出を復習しておくこと。
	授業実施特記
第13回	内容	散乱，崩壊
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）ニュートン力学における運動量保存則について調べておくこと。 （復習）相対論的散乱と崩壊について復習すること。
	授業実施特記
第14回	内容	相対論的電磁気学
	授業時間外における学修（予習・復習等）	（予習）マクスウェル方程式と電磁運動量・エネルギーについて調べてくること。 （復習）マクスウェル方程式の相対論的書き換えを復習すること。
	授業実施特記
第15回	内容	試験およびまとめの授業
	授業時間外における学修（予習・復習等）	これまでの復習をしておくこと。
	授業実施特記