火曜日2限(10:40-12:10)
電気・磁気の法則を電荷やその運動による電流が作り出す電磁場の法則として捉える事によって、電磁気現象を統一的に把握し、基礎方程式としてのマクスウェル方程式を理解することを目標とする。 幾つかの例題を通じて、その内容と応用の理解を深める予定である。
1.序論:自然界の基本的力と電磁場、ローレンツ力、電荷の保存
2.ベクトル解析
3.静電場 ・クーロンの法則とガウスの法則 ・電位とその性質 ・静電場の微分方程式(ガウスの定理、ストークスの定理) ・導体系 ・静電場のエネルギーとストレス
4.定常電流 ・オームの法則、連続の方程式 ・回路への応用(キルヒホフの法則) ・ジュール熱
5.定常電流による磁場 ・アンペールの法則 ・静磁場の微分方程式 ・ベクトルポテンシャル ・ビオー・サヴァールの法則 ・円電流と等価磁石 ・単位系
6.電磁誘導とマクスウェル方程式 ・ファラデイ・レンツの法則 ・変位電流と連続の方程式 ・マクスウェル方程式 ・電磁場のエネルギーと仕事 ・平面電磁波
再結合線、微細構造線、回転遷移線、自由自由放射、ダスト熱放射、 シンクロトロン放射、局所熱平衡、衝突係数、励起臨界密度、励起温度、 分子雲の階層構造と質量関数、ジーンズ不安定性、爆発的星形成、銀河回転、 渦状腕、銀河相互作用、銀河中心、星間物質の加熱と冷却、光乖離領域、 X線卓越領域、巨大ブラックホール、水メーザー、電波銀河、超高光度赤外線銀河、 負のK補正、サブミリ波銀河、スニヤエフ・ゼルドビッチ効果、 マイクロ波宇宙背景放射、HII領域、電離光子、ストロムグレン半径、ダスト吸収、 減光曲線、スペクトルエネルギー分布、星の初期質量関数、銀河の合成スペクトル、 輝線比診断、ライマンブレイク銀河、ライマンアルファ―エミッタ、BzK銀河、 DRG銀河、ERO
講義による。前半を河野が、後半を本原が担当して行う。
レポート(100%)による。
日本評論社「シリーズ 現代の天文学」第3~6巻、第15~16巻。 その他については、授業の中で提示する。