物理学実験

Basic Physics Course in Laboratory Science for freshman

 

履修上の注意

(必ず読んでおくこと)

  
  
 

 
  
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§1 実験実施方法と題目

 「自然科学実験」は第1学年の春学期または秋学期の科目で,どちらの学期に履修するかはクラス分け等によって決まっている.いずれの学期も前半と後半に二分されて,前半に「物理学実験」,後半に「化学実験」,またはその逆の順序で実施される.

「物理学実験」では,第1日に全員共通の「基礎実験」を行う.

それ以後の実験には次の5題目が用意されており,このうち決められた題目を履修する.各題目をどの順序で履修するかは班により異なる.原則として,実験は二人で行う.

               1 弾性率

               2 オシロスコープ

               3 インダクタンスと静電容量

               4 光

               5 原子スペクトル

§2 注意事項

    

履修上の手続き等に関して

1)出席・・・・・・定刻(午前は9時,午後は1時)までに,決められた席に着席する.

2)遅刻・・・・・・遅れてきた場合は,直ちに担当者に申し出ること.定刻を30分過ぎると欠席になる.

3)欠席・・・・・・欠席した場合,または欠席することがわかった場合は,すみやかに実験準備室へ欠席届と欠席理由を証明する書面(遅延証明,医師の診断書など)を提出する.欠席理由が相当と認められた人は,「自然科学実験」を通じて1題目に限り補充実験を行える.

4)終了・・・・・・実験は時間内に終了すること.実験机の上を整理してから退出する.

5)検印・・・・・・毎回の実験終了時,実験レポートの表紙と実験ノートに,必ず検印を受ける.

6)レポート・・・・・・レポートは当日配布するレポート用紙を使用し,本書にとじこまれた表紙をつけて,実験当日に提出する.レポートの表紙の“出席番号”および“氏名”(各々2箇所)は,消えない黒のボールペンで記入する.提出したレポートの採点が終了すると翌週の実験日に表紙の下半分(コメント用紙)が返却される.これはレポート受理の証拠となるので大切に保管しておくこと.

7)評価・・・・・・各実験題目に10点,そのうち「実験への取り組み方」に4点,「レポート」に6点を配点する.ただし,レポート未提出の場合は「実験への取り組み方」も0点とする.正当な理由なく遅れて提出されたレポートは減点する.

8)器具等の貸し出し・・・・・・準備室窓口に備えつけの借用書に記入して借り,実験終了時までに返却する.

9)実験室への立入り・・・・・・各自に決められた時間以外には,実験室に無断で立ち入らない.また,準備室へは時間内であっても無断で立ち入らない.

学習に関して

基礎知識・・・・・・実験に必要な「基礎知識」を第1章にまとめてあるので,第1回の実験までにはひと通り読んで理解しておく.

2)予習・・・・・・各題目について内容を理解しておく.短時間に実験を行うので,実験室に来てから初めて解説書を読むのでは,十分に理解できないうちに終わってしまう.

3)実験ノート・・・・・・測定値を本の余白,紙片,バインダー用紙に書き込むと,あとで思い違いをしたり,散逸したりしやすい.指定された実験ノート(Laboratory Notebook:学術図書出版社)を購入し必ず持参する.実験終了時にノートにも検印を受ける.

  『1 基礎知識 Ⅲ.§1 実験ノートの書き方』を参照.

4)電卓・・・・・・実験中にも計算が必要となるので,簡単な関数つき電卓を持参する.

5)諸表・・・・・・実験に必要な定数表等を第3章に揚げてあるので,その項目だけでも憶えておくと役に立つ.

6)グラフ用紙・・・・・・巻末に3種類のグラフ用紙(ミシン線つき)が添付されているので,これを活用する.

7)参考書・・・・・・準備室脇の書棚に参考書がそろえてあるので,これを利用する.(『 1.基礎知識』章末の参考書リストを参照)

8)出席番号・・・・・・各自に,「自然科学実験」独自の“出席番号”が与えられている.廊下の掲示板を確認して,間違いの無いようレポート等の出席番号欄に記入する.

9)1日目に配布された名札用紙を自然科学実験用に用意した名札ケースに入れ,胸につける.


安全について

1)電気・・・・・・電源ラインとして一般家庭と同じ交流100Vを用いる.感電すると致命的にもなる.コンセントへのプラグの着脱は慎重確実に行い,終了後は必ず抜いておく.「インダクタンスと静電容量」ではコイルの導線がプラグに触れないように注意する.「原子スペクトル」では高電圧に気をつける.

2)重量物・・・・・・「弾性率」では重量物の落下で怪我のないように気をつける.

3)レーザー光・・・・・・「光」と「弾性率」ではレーザーを用いるが,光が目に直接入ると失明する恐れがある.絶対に覗き込んだり,人の方に向けたりしない.もし,自分の方に光が向いていると感じたときは,光の方を見ずに視線をそらす.

4)緊急時・・・・・・火災や地震の場合には、慌てず静かに屋外に避難する.廊下の端の非常階段のほか,実験室の奥にも非常口があるので確認しておく.

5)飲食について・・・・・・実験室内での飲食は禁止する.机の上にも飲食物を置かない.

なお,安全対策の詳細については,「安全マニュアル(Safty Manual)」を参照.

その他

1)実験室内では授業に関係のないことでのスマートフォンなどの使用はしないこと.

2)電源ノイズが実験結果に影響することがあるため,ACアダプターや充電器をコンセントに挿さないこと.

3)早慶野球戦が実験日と重なった場合でも,自然科学実験は通常通り実施する.

4)台風,鉄道のスト,伝染病の流行などの場合,大学ホームページに掲載される日吉キャンパスの授業予定にしたがうこと.

5)インフルエンザ,はしか,結核,風疹などは学校保健法で学校伝染病として出席が禁止されている.日吉キャンパスのホームページ(慶應義塾大学保健管理センター)に届け出,自宅療養期間,登校許可について書かれているのでこれに従うこと.なお,これは正当な欠席理由と判断する.

 

実験テーマの解説

0.1 基礎知識

 実験実施日の初日に全員が一斉に行う。実験に必要な「基礎知識」について学ぶ。

 

0.2 基礎実験

 実験実施日の2回目に全員が一斉に行う。ある小さな円柱試料の形状をマイクロメーター又はノギスを使用して測定し、そのデータから誤差を中心に実験の基礎となる知識を学ぶものである。

1.弾性率 

Modulus of elasticity

「弾性率」は金属試料について、たわみとねじれの測定をする。

2. オシロスコープ

Oscilloscope

「オシロスコープ」では基本的な使い方、応用課題として簡単な回路の応答の測定する。

3. インダクタンスと静電容量

Electric field

「インダクタンスと静電容量」では自作のコイルとコンデンサーを使った回路で、電気的共振を利用してインダクタンスと静電容量を測る。

4. 光

Light

「光」では反射率の偏光依存性、レーザー光の波長などを測定する。

5. 原子スペクトル

Atomic spectrum

「原子スペクトル」では回折格子の格子定数、原子の発光スペクトルの波長を測定する。

•注意事項

•実験題目

•実験テーマの解説

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