【物理実験学】
(Experiments in Physics (Lecture))
[物理学科 3群 必修 科目(配当年次: 第2学年 ) ]
 
単  位:2単位 単位認定者: 稲田妙子
授業期間: 前期  15コマ 科目分担者:
授業形態: 演習  集中
 
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。

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。

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回

はじめに

稲田

実験ノート、レポートの書き方、単位、次元、物理定数

2回

実験 (1)

稲田

棒磁石の慣性モーメントの測定、ノギスの使い方

3回

実験 (2)

稲田

地磁気の水平分力の測定

4回

誤差論( 1)

稲田

系統誤差と偶然誤差、誤差関数

5回

誤差論 (2)

稲田

Gauss の誤差関数、平均値の標準偏差

6回

誤差論 (3)

稲田

最確値の求め方、最小二乗法(1)

7回

誤差論(4)

稲田

最小二乗法(2)、グラフを使った解析

8回

誤差論 (5)

稲田

誤差伝播、有効数字

9回

測定精度の高め方

稲田

偏位法と零位法、攪乱への対策、フィードバック制御、ボックスカー積分器

10回

研究の心得

稲田

研究倫理

11回

実験の心得

稲田

安全への指針、発表の仕方

12回

Python によるプログラミング (1)

稲田

Pythonの基礎文法(1)

13回

Python によるプログラミング (2)

稲田

Pythonの基礎文法(2)

14回

Python によるプログラミング (3)

稲田

最小二乗法のプログラミング、グラフ化

15回

まとめ

稲田

全体の確認と復習

 
到達目標

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とともに、物理実験の基礎と心得を身につける。

評価基準

演習課題へのとりくみ(70%)とレポート(30%)により総合評価を行う。欠席は減点の対象とする。

準備学習
(予習・復習)

前回の内容を復習しておくこと。

 
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