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資料置場 コマの物理から素粒子のスピン

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Academic year: 2018

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(1)

コマの物理から

素粒子スピンへ(物理学A)

平成22年度・後期

(2)

講義の内容(予定)

古典物理学 質点の回転 回転座標系 剛体の回転

電磁気

回転電流と磁場 磁気共鳴

素粒子のスピン 電子のスピン 原子核のスピン 陽子のスピン 量子力学

電子のスピン スピン共鳴

スピンと統計 超伝導

超流動 道具としての数学

ベクトル・微分・積分等

コマの物理

・ なぜコマは倒れないのか?

・ ジャイロスコープ 電磁気での回転

・ 電流と磁場・磁気モーメント

(3)

授業で取り上げる予定の内容

コマはなぜ倒れないのか?

剛体の力学の理解 ← 質点の運動からの発展

質点の回転運動: モーメントと角運動量

「ジャイロスコープ」等、身近にある応用例

磁石

回転電流での磁場の発生。電磁石。モーター。

磁石の強さ: 磁気モーメント (磁気能率)

磁気共鳴: コマと「磁石」との類似性

素粒子のスピン

量子力学でのスピン

電子のスピン→超伝導

原子核のスピン→超流動

(4)

授業計画

数学の復習

古典力学(質点の運動)の復習

回転と角運動量

剛体の運動

モーメントと角運動量

コマの運動・ジャイロスコープ

電磁気: 電流の回転と磁場

回転電流と磁場

磁気共鳴

量子力学での”自転”(スピン)

素粒子のスピン

後期後半に予定

進捗・理解状況をみながら 内容を決めます

(5)

受講する上での注意

数学

力学の基礎(出来れば電磁気の基礎)が必要です。それ以上に 数学(ベクトル・微積)の知識も要求されます。

特に前半の講義ではその傾向が強いので、分からない事はその ままにしないように。

成績評価

演習(小テスト?)・レポート(回数未定)等で総合的に判断します

テキスト

講義の性質上特にテキストは定めません。講義で取り上げる テーマについて、ブルーバックス等の入門書などで予習・復習す るのもよいでしょう。

講義用に準備した資料は

https://sites.google.com/site/komaspin/

参照

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