学生実験には関数電卓を用意しよう

学生実験には関数電卓を用意した方がいいよ!ということを受講者に伝えるために作成した文書をここに公開してみます.2020年度の数物科学科「基礎物理学実験I」向けに公開したものがベースになっており,本記事はこの文書のVersion 1.2 となります.

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最小偏角法の最小偏角条件を凸関数を使って導出する

基礎物理学実験の題目「プリズム」では,ガラスの屈折率を最小偏角法で測定しています.最小偏角法の鍵となる最小偏角条件は,力任せに微分しても導出できるので,理科系大学生にとって微分積分学のちょうどいい演習問題だったりします.ここでは,凸関数という概念を用いて最小偏角条件をちょっとだけエレガントに導出する方法を思いついたので,それを公開してみます.
いくつかの書籍/Webサイトに目を通した限りでは,この方法で導出しているものは見つかりませんでした.そういうものを見つけましたら,こっそりお知らせ下さい.

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ばね振り子のばね定数を直接測定する

基礎物理学実験の題目「ばね振り子の振動」では、共振周波数を探し出し、それ(とおもりの質量)からばね定数を求めています。実験課題としてはそれだけなのですが、ばね定数を求める方法は(少なくとも)もう一つあることはみんなが知っているはずです。そう、ばねに対する荷重と伸びを測定する方法です。その測定をやってみた、という話になります。
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2020年度の基礎物理学実験(1)~地球環境防災学科

2020年は新型感染症が世の中の物事を大きく変えた1年でした。当然ながらその影響は大学教育にも及び、私がかかわっている「基礎物理学実験」においても、従来とは違った形で実施することを余儀なくされました。

本連載では、「基礎物理学実験」の各科目がどのように行われたのかを後生に残すことを目指します。第1回は、前期に開講された地球環境防災学科の「基礎物理学実験」を取り上げます。

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数値の科学的表記

科学技術に関する文書においては、数値を表示する際に、桁数と数字を分離した -1.602×10-19 のような記法が頻繁に用いられます。これを、科学的表記(Scientific Notation)とか科学的記法とか科学的記数法とか指数表示などと呼んだりしますが、本記事では科学的表記で統一します。

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学生実験の指導書をコレクションしています

学生実験の指導書(いわゆる「実験テキスト」)を集めています,という話です.特に私の業務と関連の深い,物理学系の専門基礎科目のものを中心にコレクションしています.おっと,そんな予算が職場から降ってくるはずはないので,なけなしの貯金をはたいて購入しています.

コレクションの紹介は別の機会に譲り,ここでは実験テキストの入手方法について語ってみます.

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LANケーブルを自作してみた

一般に「LANケーブルを自作する」という時は,ケーブルそのものを自作するのではなく,既存のケーブルにコネクタを取り付ける作業を自分で行う,ということを意味します.ここでもその意味でのLANケーブル自作を行っています.身の回りのLANケーブルで最も標準的であると思われるCat5e(カテゴリー5e),あるいはCat5のケーブルに,RJ-45のコネクタを取り付けてみた,という話です.

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