はじめに（pdf）

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はじめに

物理は自然科学の中で最も基礎的な学問分野の 1 つである．力学をはじめ，熱・統計力学，電磁気学，固体物理学やプラズマ物理学，量子力学，相対性理論，宇宙論などの多岐にわたる分野でもある．近年は，生物物理，医学物理などの幅広い領域への展開がなされてきている．筆者は，現在いくつかの大学で基礎物理学，力学，電磁気学，エネルギー学などの講義を担当してきている．理工学部の学生にとっては物理学の中の力学が教科の基礎である．一方，生物系や医療系の学生にも物理学は重要であり，生物系の理科の教職課程の基礎科目として，また，医療系の放射線取扱主任の国家試験などの基礎として必要である．筆者のこれまでの講義をベースにして書き下ろしたのが本書である．理工系の力学や基礎物理学の教科書として，また，生物系や医療系の基礎物理学の教科書として利用可能である．前半に力学（剛体，流体を含めて）を，後半に様々なエネルギー編として，熱，波，電気，原子を，最後に生命と宇宙の特別編を記載している．高校での物理内容が「物理基礎」と「物理」とに最近変更になったことも考慮して，半年の理工系の基礎物理学（力学）の講義用と，半年の生物・医療系の基礎物理学の講義用とを一体化した教科書である． Ⅰ．基礎編第 1 章物理基礎 Ⅱ．前（力学）第 2 章〜3 章運動論第 4 章〜7 章力学第 8 章剛体力学と流体力学 Ⅲ．後編（様々なエネルギー）第 9 章熱力学第 10 章振動・波動論第 11 章電磁気第 12 章原子物理 Ⅳ．特別編（生命と宇宙）第 13 章生物物理と医学物理第 14 章宇宙物理と素粒子物理理工系の半期の基礎物理学（力学）の講義としては，9 章以降のエネルギーや生命・宇宙の興味がありそうな話題を一部交えながら，8 章までの力学の内容を詳細に説明できるようにした．生物・医療系の基礎物理学の講義としては，高校時代に「物理」を履修していない学生も多いので，前半の力学は一部難解な内容をスキップして説明し，後半は電磁気学をかなり削減した内容として生命の話題を含めた簡潔で幅広い説明ができるようにした．

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各章ごとに 5 節にまとめてキーワード，本文，例題，演習問題を記した．これまでの講義では，関連しそうな映画の予告編ビデオを通じて物理の課題に興味を持ってもらうようにしていたが，この「映画の中の物理」の記載も含めた．また，講義では意外と正解率の低かった「物理クイズ」も掲載し，さらに「科学史コラム」も各章の終わりに記載して物理に興味を持ってもらえるように配慮した．物理の考え方，物理的な疑問には様々な場所，様々な場面で出会う可能性がある．本書により日頃から物理に親しむ学生が増えることを願っている．最後に，本書発刊の企画と編集にあたり，共立出版（株）の清水隆課長，および，編集担当の杉野良次氏に多大なご尽力を頂いた．また，それを支える形での多くの方々のお蔭により，本書が出来上がった．ここに厚く感謝の意を表したい． 2015 年 10 月吉日山﨑耕造 iv はじめに