物理学実験
担当者(令和2年度後期)
水曜日: 鈴木(理) 池尾(工) 上杉(工) 森脇(非常勤)
木曜日: 松岡(理) 周(非常勤) 中沢(非常勤) 平澤(非常勤) 森脇(非常勤)
○第 1 週 目 か ら 第 3 週 目 の 授 業
資料一覧 | |
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第1週目 10/7(水) 10/1(木) 場所 |
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第2週目 |
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第3週目 10/21(水) 10/15(木) 場所 |
○第 4 週 目 以 降 の 授 業
第4週目以降は5テーマ(テーマA~テーマE)に分かれての実験を行う。各テーマあたり2週間をかけて、レポート作成の指導や再実験も含めて行う。
テ ー マ A ロ ー レ ン ツ 力 と 金 属 線 の 共 鳴 運 動
弦の共鳴運動について理解を深め、併せてローレンツ力、電磁誘導について学ぶ。張力に与えた金属線に直交する磁場をかけて交流電流を流し、共鳴振動数をブリッジ回路を用いて測定する。また、弦のたわみの理論値との比較を行う。
動画一覧 | |
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準備ー1 | 実験の概要(4分) |
準備ー2 | おもりの準備(2分) |
準備ー3 | 弦の準備(4分) |
準備ー4 | 実験装置の組み立て(6分) |
ローレンツ力ー5 | 磁束密度測定、直流電源準備など(4分) |
ローレンツ力ー6 | 配線(11分) |
ローレンツ力ー7 | 電流調整(3分) |
ローレンツ力ー8 | 画面上での測定(6分) |
ローレンツ力ー9 | たわみの絶対量の計算(2分) |
共鳴振動 | 共鳴振動(19分) |
テ ー マ B 電 気 抵 抗 の 温 度 変 化 ( 超 伝 導 体 、 半 導 体 、 金 属 )
直流4端子法による電気抵抗の測定に習熟するとともに、金属、半導体、超伝導体の電気抵抗の温度依存性を測定し、その特徴とメカニズムについて理解を深める。
動画一覧 | |
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1 | 抵抗率(6分) |
2 | 四端子法(20分) |
3 | 最も簡単な二端子法(5分) |
4 | 半導体の二端子法(6分) |
5 | 超伝導体の測定(7分) |
6 | 金属線の測定(6分) |
テ ー マ C 水 素 原 子 の ス ペ ク ト ル
回析格子分光計を用いて水素原子のバルマー系列のスペクトルの波長を測定し、リュードベリ定数を求める。この実験を通して、量子力学の歴史において重要なボーアの原子論について理解を深める。また光学機器に関する基礎的事項を学ぶ。
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分光計の調整ー1 | 各部名称・前準備・接眼レンズ(8分) |
分光計の調整ー2 | オートコリメーション(9分) |
分光計の調整ー3 | コリメーターの調整(8分) |
分光計の調整ー4 | 最終調整(5分) |
分光計の調整ー5 | NaとHのランプ(6分) |
テ ー マ D X 線
物質によるX線の吸収を測定する。透過X線の強度が、通過した物質量に対して指数関数的に減衰することを確認し、その吸収係数を求める。また、吸収係数が通過物質の原子番号のべき関数となることを確認する。応用としてX線写真撮影、フィルム現像、観察を行う。
動画一覧 | |
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1 | X線装置基本操作(7分)(公開停止中) |
2 | 定性的測定(6分)(公開停止中) |
3 | 定量的測定(11分)(公開停止中) |
4 | 撮影(8分)(公開停止中) |
現像-1 | 3つの諸注意(5分) |
現像-2 | 液温チェックまで(7分) |
現像-3 | 現像液・定着液のテスト(9分) |
現像-4 | 安全光での作業(5分) |
現像-5 | 廃液処理(9分) |
テ ー マ E 基 礎 電 気 測 定
汎用の電気信号測定器であるオシロスコープの操作法を、以下の基本的測定を通じて学ぶ。直流電圧、交流電圧と周波数の測定、ダイオードの電圧・電流特性と整流回路の測定、交流回路(RC,RL,RLC直列共振)の測定
動画等一覧 | |
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DMMの確度 | 説明スライド |
オシロスコープの原理 | 説明スライド(アニメーション付き) |
オシロスコープのトリガーについて | 説明スライド |
DCとGNDとACの違い | 説明スライド |
オシロスコープの基本操作ー1 | 基本的なつまみの使い方(7分) |
オシロスコープの基本操作ー2 | CAL信号の観察(13分) |
オシロスコープの基本操作ー3 | 発振器の信号の観察(10分) |
交流の実効値 | 説明スライド |
オシロスコープの基本操作ー4 | リサジュー図形(8分) |
リサジュー図形 | 説明スライド、プログラム |
交流回路(インピーダンス) | 解説(15分) |
RC回路ー1 | RC回路の理論(5分) |
RC回路ー2 | RC回路の実験方法(9分) |
共振回路 | 共振の測定(10分) |