高校生向け体験学習 (平成19年度)

筑波大学物理学類では、昨年まで自然学類の4つの主専攻(数学・物理・化学・地球科学)が行ってきた、高校生を対象とする体験学習を今年も行います。平成19年度の物理学の内容を以下に紹介します。募集案内は、こちらを見てください。

締切日が過ぎていますが、まだ定員に余裕がありますので、是非お申し込み下さい。

ポスターをダウンロードできます。)

実施:2007年8月3日(金) 
1. 概略
2. プログラム
3.  講義内容
4.  実験内容
5.  研究センター見学
6.  レポート提出について
7.  授業風景写真集(平成17年度平成16年度平成14年度

 

概略 

私達を取り巻く自然にどのような法則が働き、どのような現象が起こっているかを探求する自然科学の中で、物理学はその基礎を支える学問です。人類の歴史の中で、実験や観測などの科学的な方法の積み重ねと、その結果に基づいた論理的な考察により、自然界の真理が明らかにされて来ました。いまや我々は、クォークなどの極微の世界から宇宙の構造にいたる様々な自然現象がどのような原理や法則によって起こっているかを知っています。また物理学は、私達の暮らしを豊かにする様々な技術革新の基礎を支えています。このような発展の原動力は一体何でしょう?それは皆さんの心の中にある自然を理解したいという欲求と豊かな好奇心です。それらが物理学の発展を支えています。

筑波大学では、素粒子・原子核・物性・プラズマ・宇宙の各分野にわたる最先端の研究が行われています。この体験学習では、講義や実験に参加し、また世界有数の研究センターを見学することにより、大学での最先端の研究を体験してもらいます。

体験学習(物理学)プログラム

実施:2007年8月3日(金) 
平成19年度筑波大学自然学類体験学習(物理学)日程表 
(注:詳細は変更する場合があります。)

時間

題目

担当教官

9:15~9:30

受付

 

9:30~9:35

事務連絡

 

9:35~9:40

実行委員長(数学類長)挨拶 、教室移動

伊藤数学類長

9:50~10:10

物理学類説明、実験内容説明、アンケート

今井剛

10:20~11:00

宇宙物理「相対性理論と宇宙の進化」

梅村雅之

11:10~11:50

物性物理「量子論と凝縮系物理学」

初貝安弘

11:50~12:50

昼食

 

12:50~13:00

実験組み分け

 

13:00~15:30

物理学実験 
1.      光の干渉
2.      エレクトロニクス 
3.      放射線
4.      極低温

 

冨本慎一
東山和幸 
三明康郎
大塚洋一

15:30~16:15

在校生との懇談

体験学習補助員

16:15~16:30

おわりにの挨拶

今井剛

(希望者のみ)

16:30~18:00

計算科学研究センター、プラズマ研究センター

センター教官

講義内容

梅村雅之「相対性理論と宇宙の進化」

宇宙は、宇宙の果てはいったいどうなっているのだろう?ブラックホールってなんだろう?等の謎と不思議の宝庫です。宇宙の講義では、宇宙についてどんなことがわかってきたか、まだ、どんなことが謎として残っているか等を解説します。

初貝安弘「量子論と凝縮系物理学」

超伝導、超流動、量子ホール効果、レーザー、そして冷却原子のボーズ凝縮など、近年、次々に発見される新しい物理現象はその多くが物質における量子効果が直接的に現れたものです。凝縮系物理学が対象とする特異な量子現象のいくつかを紹介した後、量子的世界観の基礎をつくる物質の波動性と粒子性の意味をやさしく説明し量子論の基礎について予備知識なしに学ぶことを目的とします。

実験内容

①「光の干渉と回折」の実験では、レーザー光を使い、回折や干渉といった現象を調べます。現代物理学では電子をはじめとした物質も波としての性質を持ち、その波動の干渉が様々な物理現象において極めて大切な役割を果たすことが知られています。 
②「エレクトロニクス」は実験物理学に欠かすことのできない技術です。この実験ではその第1歩としてオシロスコープの扱い方を実習し、さらに様々な電子回路における電気信号を、オシロスコープを使って観察します。 
③「放射線(宇宙線を捕まえよう)」では、自然界の放射線(α線、β線、γ線)について学ぶとともに、ガイガー・ミューラー管を用いて放射線を検出し、β線やγ線の遮蔽について調べます。 
④「極低温」の世界は、超伝導や超流動などの日常の常識では理解できない現象の見られる場として物理学の歴史上多くの発見のあった舞台です。この実験では、液体窒素と液体ヘリウムという低温液体を用いて、液化・固化・超伝導・超流動などの極低温での様々な現象を観察します。さらに物質の電気抵抗が低温でどのように変化するかを、金属・半導体・超伝導体を試料として実験し考察します。

研究センター見学

体験学習の終了後、研究センター見学を企画しています。今回は計算科学研究センターとプラズマ研究センターを予定しています。体験授業で聞いた内容をもっと詳しく知りたい、どんな研究が実際なされているかを知りたいなどと思っているかたは、ぜひ利用して下さい。二つとも見学できる充分な時間が取ってあります。 
1. 計算科学研究センター 
素粒子計算物理学、計算物性物理学、計算宇宙物理学、並列計算機工学の研究グループがあります。詳しく知りたい人は、計算科学研究センターのホームページを御覧下さい。 
2. プラズマ研究センター 
複合ミラー型プラズマ実験装置を基盤に、昭和54(1976)年に設置されました。ミラー装置の特長を活かし、核融合実用を目指す学術研究を行っています。詳しく知りたい人は、プラズマ研究センターのホームページを御覧下さい。

レポート提出について

課題; 
(1) 興味を持った授業の内容についての意見や感想 
(2) おこなった実験について
返信用封筒に返信宛先記入の上、切手を貼り、課題(1)と(2)レポートと一緒に送ってください。 
送付先; 〒305-8571 つくば市天王台1-1-1
筑波大学数理物質研究科物理学専攻
今井 剛
〆切;平成19年8月25日
授業風景写真集(平成17年度平成16年度平成14年度