振動・波動 (時間割コード: 51191 [721 教室])　

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講義の目標 :

• 1自由度系の線形振動（単振動，[減衰振動，強制振動]）
• 多自由度系の基準振動（モード）の概念
• 波動方程式による波動現象の解析
• フーリエ級数展開，フーリエ変換

講義内容 (初めに)

1. 単振動, 平衡点付近の振動, 運動方程式の線形性, 複素指数関数　[講義ノート1, 例題1,1+, 演習問題,解答例]
2. 連成振子の基準振動，基準座標，基準振動と固有値方程式　[講義ノート2, 例題2,2+, 演習問題,解答例]
3. N自由度系の基準振動，境界条件，基準振動解(直交性と完全性)　[講義ノート3, 例題3,3+, 演習問題,解答例]
4. 弦の振動，波動方程式の導出(質量素片の運動方程式，N自由度系の連続極限), 基準振動解　[講義ノート4, 例題4] 　
5. 弦の基準振動解の直交性と完全性, フーリエ級数展開，フーリエ変換　[講義ノート5, 例題5, 5+]
6. 弦(連続体)を伝わる波：進行波, 波の伝播速度, 分散, 群速度　[講義ノート6]
7. 反射波と透過波, 定在波　[講義ノート7, 例題7]
8. 回折, 不確定性関係　 [講義ノート8]
9. いろいろな波動方程式，2, 3次元の波動, 分散関係　[講義ノート9, 例題9]
10. 抵抗力と外力, ２階線形微分方程式の解法　[講義ノート11, 演習問題,解答例]
11. 減衰振動，強制振動，共鳴 　[講義ノート12, 例題12+, 演習問題,解答例]

ホームワーク&レポート

1. ホームワーク１：演習問題２
2. ホームワーク２：演習問題３
3. 小テスト(ホームワーク３)：問題

参考書

• 『振動・波動』小形正男　裳華房
• 『振動と波動』吉岡大二郎　東大出版
• 『振動と波動』藤原邦男　サイエンス社
• 『Waves --berkeley physics course vol. 3--』Frank S. Crawford, Jr