2024年度学院等開講科目理学院物理学系

解析力学(演習） A

開講元: 物理学系
担当教員: 足立聡 / 山本和樹 / 須山輝明
授業形態: 演習 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月5-6 (M-B101(H102))
クラス: A
科目コード: PHY.Q216
単位数: 010
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年3月17日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

数学的に洗練されより一般性の高い形にニュートン力学を書き直したものが解析力学であり、ラグランジュ形式とハミルトン形式に大別される。解析力学により問題を効率的に解くことができるようになるだけではなく、量子力学へと至る道が切り開かれることになる。
本講義ではラグランジュ形式ならびにハミルトン形式の力学における以下の項目を習得することを目的とする。

到達目標

・ラグランジアンやハミルトニアンを使って力学の問題を表現し解くことができる。
・物理学における対称性の役割を説明できる。

キーワード

ラグランジアン、ハミルトニアン、対称性

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

講義では基本的概念の説明や定式化を中心に進め、演習において与えられた具体的な問題を解く能力を養う。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	運動方程式と座標系／オイラー・ラグランジュ方程式	各回の講義内容と関連した具体的な問題が解けるようになること。
第2回	一般化座標と共変性／最小作用の原理
第3回	ラグランジアンの構築／対称性と保存則
第4回	拘束条件の取り扱い／微小振動
第5回	位相空間と正準方程式／正準変換
第6回	リウビルの定理／無限小変換と保存量
第7回	ポアソン括弧／ハミルトン・ヤコビ方程式

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

なし。

参考書、講義資料等

演習問題を配布する。

成績評価の方法及び基準

黒板発表、レポート、試験による。

履修の条件・注意事項

「解析力学(講義)」と共に履修することを強く勧める。