2005年度　冬学期　総合科目　振動・波動論

http://maildbs.c.u-tokyo.ac.jp/~ykatoh/　

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クラス：　 1年理科I類　24-25 　1年理科II,III類　6-7 　2年理科I,II,III類　（火曜日2限）　　　　　　　　　　　　

担当教官：　加藤雄介（居室：駒場第1キャンパス16号館3階301B号室）

講義場所：　17号館1731教室

第1回10/11	第08回11/29
第2回10/18	第09回12/06
第3回10/25	第10回12/13
第4回11/01	第11回12/20
第5回11/08	第12回01/10
第6回11/15	第13回01/17
第7回11/22

成績評価：　期末試験とレポート課題（数回）における得点で評価。なおレポートについての注意参照。

レポート課題関する注意：

• 作成に際して参考にした文献、議論した相手の氏名を明記すること。友人同士の議論は大いに奨励する。議論相手を明記しない同一内容のレポート答案が見つかった場合には不正行為とみなすことがある。
• 〆切を過ぎたレポートは原則として採点しない。
• レポート問題に対する解答がわからない場合でも「何が」「どのように」わからないのかを自分なりに分析した結果をまとめての述べること。ただ「わかりません」と書いてある答案は無効とする。
• レポート答案に、講義に対する要望、苦情、感想を書いて頂くことがあります。そこで書かれていた皆さんのコメントは匿名の形で、このWEBページその他で公開することがありますのでご了承ください．

レポート課題1回目 　10月18日出題　11月01日〆切　解答例　講評　学生からの要望、意見

レポート課題2回目 　11月01日出題　11月15日〆切　解答例　講評　学生からの要望、意見　

レポート課題3回目 　11月15日出題　11月29日〆切　解答例　講評　学生からの要望、意見

レポート課題4回目 　12月13日出題　12月22日〆切　解答例　講評　学生からの要望、意見

レポート課題5回目 　01月10日出題　01月24日〆切　解答例　講評　学生からの要望、意見　

演習問題（振動編）11月25日出題

演習問題（波動編）01月16日出題　　

授業評価アンケート：

最終回に授業評価アンケートを実施する予定。

講義内容：

序章　さまざまな振動と波動

１章　ひとつの自由度の振動

• 安定な平衡点と振動
• 微小振動と単振動
• 減衰振動
• 強制振動と共鳴現象　　　　

２章　連成振動

• 2つの質点系の振動
• うなり
• 規準振動
• 3つの質点系の振動
• N個の質点系の振動

３章　連続体の振動

• 弦の振動と1次元波動方程式
• ダランベールの解法
• 固定端や自由端における反射
• 定在波と規準振動

４章　フーリエ級数とフーリエ積分

• フーリエ級数
• フーリエ変換
• 関数をベクトルとみなす考え方
• ギプス振動
• 量子力学における不確定性原理
• 音色とフーリエスペクトル
  
  以下は時間がある場合に扱う内容

５章　3次元の波動

• 音波に対する3次元波動方程式
• 管の中での音波
• 自由な空間における平面波解
• 自由な空間における球面波解
• 音波の干渉
• 光の干渉
• 光の回折　

既習事項とする知識

• 夏学期の力学、とくに単振動の微分方程式、ポテンシャルの概念
• テイラー展開（1変数関数の場合）
• 高等学校で習う物理IB、物理IIの範囲

参考書：　講義は毎時間配布するプリントに基づいて行う。教科書は特に指定しない。以下のものを参考書として挙げておく。

• 振動と波動　（吉岡大二郎著、東大出版会、2500円＋税、231ページ）
• 振動と波動　（藤原　邦男著、サイエンス社、1700円＋税、179ページ）
• 振動と波　（長岡洋介著、裳華房、2900＋税、260ページ）
• Feynman Lectures on physics vol. I　（Feynman, Leighton and Sands 著、　Addison　Wessley)

学習について：

この講義の単位を取得するためには、週４時間、自宅学習をする必要があります（履修の手引き３ページ参照）．レポート作成の時間を含めるとこのくらいはかかると思います．この講義では出席はとりませんが、私の講義は内容は易しめなので、出席して理解してしまうのが一番有効な学習法だと思います．また各自、学期中に一度くらいは質問するように心がけてください．