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理学系研究科 Science

Codesort Course Titlesort Lecturersort Semestersort Week/Periodsort
35603-0003
GSC-PH5A10L2
流体物理学
Fluid Mechanics
半場 藤弘
HAMBA, Fujihiro
A1A2 金曜2限
Fri 2nd
流体物理学 -乱流の物理とモデリング- Fluid Physics -Physics and Modeling of Turbulence-

乱流は自然界や工学などさまざま分野の流れで見られる現象であり、実効的な粘性率や拡散率が大きくなり輸送や混合が増大することが乱流の特徴である。いかにしてこの乱流粘性率などの輸送係数を平均場を用いて記述するか、そして閉じた方程式系を得るかが乱流研究の重要な課題となる。理想化された一様等方乱流において流れの構造や統計を考察する基礎的な研究と、実在の非一様乱流において乱流効果をモデル化し流速を予測する応用的な研究とがあるが、本講義では前者で得られた知見や手法を後者のモデル化に役立てるという立場から、非一様乱流の物理とモデリングについて解説する。特にエネルギーの流れや輸送係数のさまざまな表式に着目する。また大気境界層の乱流中の熱と物質の輸送、電磁流体乱流のダイナモ効果についても紹介する。 Turbulence can be seen in various flows in nature and in engineering devices. Turbulence increases the effective viscosity and diffusivity and enhances the transport and mixing effects. It is an important subject to express transport coefficients including the turbulent viscosity in terms of the mean field in order to obtain a closed set of equations of turbulent motions. There are two main standpoints in turbulence research. As basic research, the structure and statistics of idealized homogenous isotropic turbulence are investigated. As applied research, the turbulence effects are modeled to predict the mean velocity field of realistic inhomogeneous turbulence. In this lecture, the physics and modeling of inhomogeneous turbulence are discussed; that is, theoretical understanding and methods obtained in the basic research are applied to the turbulence modeling useful for real turbulent flows. Attention is paid to the flow of energy and various expressions for the transport coefficients. In addition, heat and mass transport in the atmospheric boundary layer turbulence and dynamo effects in magnetohydrodynamic turbulence are explained.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 理学部1号館西棟 207講義室 Faculty of Science Bldg.1 (west) Room#207
講義使用言語 Language:日本語/英語 Japanese/English
35603-0010
GSC-PH5B20L2
素粒子物理学II
Elementary Particle Physics II
田中 純一
TANAKA, Junichi
A1A2 月曜3限
Mon 3rd
素粒子物理学II/ Particle Physics II

反応断面積,対称性やDirac方程式などの素粒子物理の基礎的な概念を紹介し, QED, 弱い相互作用,電弱統一理論の解説をし,標準模型の成り立ちについて学ぶ。 随時,最新の素粒子実験の話題にも触れる。 First part will cover basic concepts and tools for particle physics e.g. cross sections, symmetries and Dirac equation. Second part will be lecture on Quantum Electrodynamics (QED), weak interaction, and electroweak unification, referring to important experimental data. Latest progress of particle physics experiments will be also introduced during lecture.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 理学部1号館西棟 207講義室 Faculty of Science Bldg.1 (west) Room#207
講義使用言語 Language:日本語/英語 Japanese/English
35603-0011
GSC-PH6B22L2
素粒子物理学III
Elementary Particle Physics III
森 俊則
MORI, Toshinori
S1S2 月曜4限
Mon 4th
・素粒子物理学の標準理論と最先端の研究 ・The Standard Model of Elementary Particle Physics and Current Forefront Researches

・素粒子物理学の標準理論について,その確立に寄与した実験データを通して理解を深め,さらに標準理論を超える より基本的な原理・法則を探る最先端の研究について学ぶ. ・Deepening understanding of the Standard Model (SM) of particle physics through the experimental data which helped to establish the SM, and learning the forefrornt researches which look for fundamental principles and laws beyond the SM.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 理学部1号館中央棟 233 Faculty of Science Bldg.1 (center) 233
講義使用言語 Language:日本語/英語 Japanese/English
35603-0017
GSC-PH6B40L2
粒子加速器
Particle Accelerators
小関 忠
Tadashi Koseki
A1A2 集中
Intensive 
加速器物理学入門 Introduction to particle accelerator physics

粒子加速器は基礎物理学から医学・産業利用にわたる広い分野において重要な役割を果たしている。ここでは加速器物理学の入門的講義を行う。 Particle accelerators play an important role in a wide range of fields from fundamental physics to medicine and industrial applications. This is an introductory lecture on physics of particle accelerators.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 理学部1号館西棟 201a Faculty of Science Bldg.1 (west) 201a
講義使用言語 Language:日本語/英語 Japanese/English
35603-0019
GSC-PH5B30L3
原子核物理学II
Nuclear Physics II
今井 伸明
A1A2 火曜2限
Tue 2nd

陽子と中性子という二つのフェルミオンから構成される有限量子多体系としての核物理の基礎を理解することを目的とする。核力、核構造模型、核反応理論を概観し、核物理実験の紹介を検出器、加速器を含めて行う。また、原子力発電などで使われる核分裂や、宇宙での元素合成過程など、核物理の学際領域についても紹介する。 The class aims to give an overview of the nuclear physics as a finite quantum many body which consists of two fermions, protons and neutrons. Nuclear forces, models of the nuclear structure, nuclear reaction model will be reviewed. Some experiments including the detectors and accelerators will also be introduced. As interdisciplinary researches of the nuclear physics, the fission for the nuclear energy the nucleo-synthesis in the universe will be discussed.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 理学部1号館東棟 287講義室 Faculty of Science Bldg.1 (east) Room #287
講義使用言語 Language:日本語/英語 Japanese/English
35603-0020
GSC-PH6B32L2
原子核物理学III
Nuclear Physics III
下浦 享
SHIMOURA, Susumu
S1S2 月曜3限
Mon 3rd
原子核物理学III/ Nuclear Physics III

講義前半では、原子核の殻構造や飽和性などの基本的な性質と核力との関連、および集団運動の様相について理解する。また、不安定原子核を用いた実験による最先端研究に触れる。 講義後半では、原子核の構成要素である核子のクォーク・グルーオン構造の解説し、核子のスピンの起源を理解する。さらに核子において発現する基本対称性の破れをクォーク・グルーオンレベルから理解する。 In the first half, basic properties of nuclei, such as shell structure, saturation and collective motion. We also discuss frontiers in the studies by experiments using unstable nuclei. In the latter half, the quark-gluon structure of the nucleon, which is a component of the nucleus, will be explained, and understand the origin of the nucleon's spin structure. Furthermore, we understand the fundamental symmetry breaking that appears in nucleon from the quark-gluon level.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 理学部1号館中央棟 233 Faculty of Science Bldg.1 (center) 233
講義使用言語 Language:日本語/英語 Japanese/English
35603-0028
GSC-PH6C41L2
物性物理学III
Condensed Matter Physics III
尾崎 泰助
OZAKI Taisuke
S1S2 火曜3限
Tue 3rd

固体を中心とした物質の電子状態、凝集機構、光学・誘電特性、磁性、輸送現象に関して講義を行う。理解の枠組みを与える密度汎関数理論や線形応答理論に関しても基本的概念とその定式化を解説する。また理論・シミュレーションが如何に各種の実験結果と比較されるのか実験手法・応用事例と共に議論する。 We discuss electronic structures and cohesive mechanism of materials in condensed phases, and extend our discussion to understand optical, dielectric, magnetic, and transport properties. Density functional theories and linear response theories giving a framework for a comprehensive understanding of the issues we cover will be introduced in a concise way. We also cover how the theories and simulations can be compared to various experimental data together with introduction of experimental techniques and its applications.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 理学部1号館東棟 287講義室 Faculty of Science Bldg.1 (east) Room #287
講義使用言語 Language:英語 English
35603-0029
GSC-PH6C42L2
半導体
Semiconductors
秋山 英文
AKIYAMA, Hidefumi
S1S2 金曜2限
Fri 2nd
半導体 Semiconductors

最も先鋭的な現代基礎物理学の対象でありながら,産業の「米」として熾烈な研究開発,ビジネス戦争の中心に位置し続けているのが半導体である.固体物理学では明確に定義することができないにも関わらず,ありとあらゆる物理現象のショーケースであり,半導体の中には万華鏡のような宇宙が広がっている.この講義では,この宇宙での探検を楽しみ,またこれを使いこなして社会生活の役に立つ魔法を手に入れるための基礎的な事項について(それはいずれも大変に地味なものだが),先端のトピックスを交えて解説する.  秋山が担当する前半では,半導体ヘテロ構造結晶,電子状態,光物性,光デバイスなどを,加藤が担当する後半では,低次元電子系を舞台とする特徴的な量子輸送現象のいろいろを紹介する. Semiconductors have been playing the central role in industrial development races, simultaneously being a subject of most advanced modern physics. In the last quarter of a century, we have frequently used them as building blocks for a wide variety of quantum structures, which also contain diverse "universes" inside like kaleidoscopes. The universes always draw our attention for the exploration. In this series of lectures, the very basics for such explorations and also some magic for applications of semiconductors to our everyday-life are introduced (they are not so fantastic at first glance) with very brief presentations of leading-edge topics.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 理学部1号館西棟 206講義室 Faculty of Science Bldg.1 (west) Room#206
講義使用言語 Language:日本語/英語 Japanese/English
35603-0035
GSC-PH6C44L2
光物性物理学
Optical Properties and Spectroscopy of Solids
松田 巌
MATSUDA, Iwao
S1S2 火曜2限
Tue 2nd
光物性物理学/Optical Properties and Spectroscopy of Solids

光(電磁場)は可視域だけでなく紫外線~X線から赤外~テラヘルツ帯に至るまで、物性実験に欠かすことのできない測定ツールとなっている。本講義ではこれらの光線と物質が織りなす光物性及び実験手法を、本分野の最先端の研究例も含めて講義を行う。 1. 光と物質の相互作用 2. レーザーによる光物性物理学 - レーザーの基礎 - 非線形光学と波長変換(可視・近赤外・テラヘルツ) - 半導体、超伝導体、低次元系などの素励起と電磁応答、超高速現象 3. X線の発生:放射光、自由電子レーザー 4. X線分光法:光電子分光、吸収分光、発光分光 Novel light source with wide range of wavelength (terahertz, infrared, visible, ultraviolet, and X-ray) are now an indispensable tool for experimental condensed-matted physics. This course covers interactions of these rays with matter, optical properties of materials, and examples of frontier researches in this field. 1. Light-matter interaction 2. Photophysics and optical phenomena in solids studied by tabletop laser - Basics of laser - Nonlinear optics and wave conversion (visible, infrared and terahertz wave) - Elementary excitations, Electromagnetic responses, and ultrafast phenomena - Semiconductors, Superconductors, Low-dimensional systems 3. Generating x-rays: Synchrotron radiation and free electron laser 4. X-ray spectroscopy: Photoemission, absorption, and emission spectroscopy

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 理学部1号館西棟 206講義室 Faculty of Science Bldg.1 (west) Room#206
講義使用言語 Language:日本語/英語 Japanese/English
35603-0037
GSC-PH6C45L2
低温物理学
Low Temperature Physics
村川 智
Murakawa Satoshi
S1S2 火曜5限
Tue 5th
低温物理学 Low temperature physics

量子液体が低温で示す超流動現象をボース粒子系とフェルミ粒子系それぞれについて解説する。また、量子固体における核磁性を説明する。主に液体および固体ヘリウムを題材とするが、適宜、相転移や電子系超伝導の基礎も織り交ぜながら論ずる。他の学問分野にも通ずる凝縮系物理学の基礎概念を習得する。 We discuss superfluidity in quantum fluids of Bosons and Fermions and nuclear magnetism in quantum solids. Major topics in this course will be low temperature properties of liquid and solid helium. In addition, basic properties of phase transition and electronic superconductivity will also be discussed. Students will be able to acquire fundamental concepts in condensed matter physics which are applicable to other disciplines.

単位 Credit:2
他学部 Other Faculty:可 YES
教室 Room: 理学部1号館中央棟 233 Faculty of Science Bldg.1 (center) 233
講義使用言語 Language:日本語/英語 Japanese/English

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