多変数関数の微分積分学は，数学の諸分野のみならず，物理学，工学等の広い領域の共通の基礎である．
この授業では，「微分積分学（講義・演義）Ａ・Ｂ」および「線形代数学（講義・演義）Ａ・Ｂ」，または「微分積分学Ａ・Ｂ」および「線形代数学Ａ・Ｂ」を前提として，多変数微分積分学の理解を深めると同時に，ベクトル解析の基本的概念を具体的な例と共に解説する．

多変数関数の微分積分の理解を深める．また平面および空間のベクトル場の演算や線積分・面積分の意味を理解する．さらに，これらを活用する能力を身につける．

　以下の各項目について講述する．各項目には，受講者の理解の程度を確認しながら，【 】で指示した週数を充てる．各項目・小項目の講義の順序は固定したものではなく，担当者の講義方針と受講者の背景や理解の状況に応じて，講義担当者が適切に決める．講義の進め方については適宜，指示をして，受講者が予習をできるように十分に配慮する．
　以下の内容を，フィードバック回を含め（試験週を除く）全15回にて行う．

１．ユークリッド空間のベクトル場とポテンシャル【４〜５週】：
ベクトルの演算（内積，外積）
ベクトル場
ベクトル場の演算（勾配，回転，発散など）
スカラーポテンシャル, ベクトルポテンシャル

２．線積分と面積分【６〜７週】：
曲線の長さ，曲面積
線積分，面積分
積分定理（ガウスの発散定理，グリーンの公式，ストークスの定理）

なお上記の項目を学習する際には，

３．多変数関数の微積分【３〜５週】：
陰関数定理，逆関数定理
重積分，変数変換公式

について，必要な箇所で適宜説明を加えるものとする．

特になし

主として定期試験による（詳しくは担当教員毎に授業中に指示する）。

予習・復習とともに，演習問題を積極的に解いてみることが必要である.

自然科学や社会科学の様々な分野で偶然性の支配する現象は多いが、その中に存在する法則性を解明していく学問が確率論である。また確率論は数理統計を理解する上でも必須となっている。この講義ではこれら確率論の数学的基礎付けを講義する。

1. 確率事象、確率変数、独立性、条件付き確率などの直感的理解とともに、数学的な定式化も理解する。
2. 平均、分散、相関係数などの確率論的な意味を習得する。
3. ポアソン分布、正規分布どの基本的な確率分布が、どのような状況で現れるかを、その性質とともに理解する。
4. 大数の法則、中心極限定理などの極限定理を具体的な状況に即して理解する。

以下の内容を、フィードバック回を含め（試験週を除く）全15回にて行う。

１．確率【2〜3週】
　確率空間、確率の基本的性質（可算加法性）、確率事象、試行と独立性、条件付き確率
２．確率変数【4週】
　確率変数、確率変数の定める分布、離散分布、連続分布、多次元連続分布、
　平均、分散、モーメント、共分散、相関係数、確率変数の独立性、チェビシェフの不等式
３．確率分布【3週】
　二項分布、ポアソン分布、幾何分布、一様分布、正規分布、指数分布、多次元正規分布
４．極限定理【3〜4週】
　大数の（弱）法則、Stirling の公式、中心極限定理 (de Moivre-Laplaceの定理)
５．ランダムウォークとマルコフ連鎖（時間の都合により省略することがある。）【1〜2週】

「微分積分学（講義・演義）A,B」および「線形代数学（講義・演義）A,B」、または「微分積分学A,B」および「線形代数学A,B」の内容を既知とする。

主として定期試験によるが、それ以外の小テスト等を行う場合は担当教員が指示する。

予習、復習とともに、演習問題を積極的に解いてみることが必要である。

　微分積分学は，線形代数学と共に現代の科学技術を支える数学の根幹をなす．この科目では，将来の応用に必要な微分積分学の基礎を解説する．
　微分積分学（講義・演義）Aでは，高校で学んだ一変数関数の微分積分の理論的な基礎を固めるとともに，さらに進んだ数学的解析の手法を学ぶ．

　一変数関数の微分積分の理論的な基礎を理解すること，ならびに，それを用いた数学解析の手法を修得して応用できるようになることを目標とする．

　この科目は講義と演義とが一体として構成されている．
　演義は原則として隔週で開講される．演義においては，受講者は問題演習や課題学習に積極的に取り組むことにより，それまでに講義で学んだ事柄の理解を深める．
　以下に挙げるのは講義の計画・内容である．各項目には，受講者の理解の程度を確認しながら，【 】で指示した週数を充てる．各項目・小項目の講義の順序は固定したものではなく，担当者の講義方針と受講者の背景や理解の状況に応じて，講義担当者が適切に決める．講義の進め方については適宜，指示をして，受講者が予習をできるように十分に配慮する．
　以下の内容を，フィードバック回を含め（試験週を除く）全15回にて行う．

1. 準備 【１週】：
　数，集合・写像，論理

2. 実数，極限，連続関数【３〜４週】：
　実数の連続性，数列の収束，無限級数*
　関数の極限，連続関数とその性質(中間値の定理など)

3. 一変数関数の微分法【３〜４週】：
　微分係数，一次近似，導関数，合成関数の微分
　平均値の定理とその応用
　高階導関数，テイラーの定理，無限小，近似値の計算*

4. 一変数関数の積分法【３〜４週】：
　リーマン積分，連続関数の積分可能性
　微分積分学の基本定理，部分積分，置換積分
　広義積分，曲線の長さ*

5. 重要な関数【３〜４週】：
　指数関数，三角関数，対数関数
　逆三角関数，ガンマ関数*

については必要な箇所で適宜説明を加えるものとする.

アステリスク * はオプション

特になし

演義担当教員によって平常点（演習への参加状況，課題への取組状況など）から得られた演義成績（30 点満点）をもとに，講義担当教員が期末試験を用いて，演義成績以上，100 点以下の範囲で 評価する．
教員によっては演義以外の平常点（レポート、中間試験などによるもの）を参考にすることもある．詳細は授業中に説明する．
本科目の評価が不合格であった履修者のうち，一定の基準以上の成績の者は再試験を受験できる．再試験の概要は KULASIS で履修者に通知する．なお再試験は9月末に実施予定である．

予習，復習とともに，演習問題を積極的に解いてみることが必要である．

　微分積分学は，線形代数学と共に現代の科学技術を支える数学の根幹をなす．この科目では，将来の応用に必要な微分積分学の基礎を解説する．
　微分積分学（講義・演義）Aでは，高校で学んだ一変数関数の微分積分の理論的な基礎を固めるとともに，さらに進んだ数学的解析の手法を学ぶ．

　一変数関数の微分積分の理論的な基礎を理解すること，ならびに，それを用いた数学解析の手法を修得して応用できるようになることを目標とする．

　この科目は講義と演義とが一体として構成されている．
　演義は原則として隔週で開講される．演義においては，受講者は問題演習や課題学習に積極的に取り組むことにより，それまでに講義で学んだ事柄の理解を深める．
　以下に挙げるのは講義の計画・内容である．各項目には，受講者の理解の程度を確認しながら，【 】で指示した週数を充てる．各項目・小項目の講義の順序は固定したものではなく，担当者の講義方針と受講者の背景や理解の状況に応じて，講義担当者が適切に決める．講義の進め方については適宜，指示をして，受講者が予習をできるように十分に配慮する．
　以下の内容を，フィードバック回を含め（試験週を除く）全15回にて行う．

1. 準備 【１週】：
　数，集合・写像，論理

2. 実数，極限，連続関数【３〜４週】：
　実数の連続性，数列の収束，無限級数*
　関数の極限，連続関数とその性質(中間値の定理など)

3. 一変数関数の微分法【３〜４週】：
　微分係数，一次近似，導関数，合成関数の微分
　平均値の定理とその応用
　高階導関数，テイラーの定理，無限小，近似値の計算*

4. 一変数関数の積分法【３〜４週】：
　リーマン積分，連続関数の積分可能性
　微分積分学の基本定理，部分積分，置換積分
　広義積分，曲線の長さ*

5. 重要な関数【３〜４週】：
　指数関数，三角関数，対数関数
　逆三角関数，ガンマ関数*

については必要な箇所で適宜説明を加えるものとする.

アステリスク * はオプション

特になし

演義担当教員によって平常点（演習への参加状況，課題への取組状況など）から得られた演義成績（30 点満点）をもとに，講義担当教員が期末試験を用いて，演義成績以上，100 点以下の範囲で 評価する．
教員によっては演義以外の平常点（レポート、中間試験などによるもの）を参考にすることもある．詳細は授業中に説明する．
本科目の評価が不合格であった履修者のうち，一定の基準以上の成績の者は再試験を受験できる．再試験の概要は KULASIS で履修者に通知する．なお再試験は9月末に実施予定である．

予習，復習とともに，演習問題を積極的に解いてみることが必要である．

　微分積分学は，線形代数学と共に現代の科学技術を支える数学の根幹をなす．この科目では，将来の応用に必要な微分積分学の基礎を解説する．
　微分積分学（講義・演義）Aでは，高校で学んだ一変数関数の微分積分の理論的な基礎を固めるとともに，さらに進んだ数学的解析の手法を学ぶ．

　一変数関数の微分積分の理論的な基礎を理解すること，ならびに，それを用いた数学解析の手法を修得して応用できるようになることを目標とする．

　この科目は講義と演義とが一体として構成されている．
　演義は原則として隔週で開講される．演義においては，受講者は問題演習や課題学習に積極的に取り組むことにより，それまでに講義で学んだ事柄の理解を深める．
　以下に挙げるのは講義の計画・内容である．各項目には，受講者の理解の程度を確認しながら，【 】で指示した週数を充てる．各項目・小項目の講義の順序は固定したものではなく，担当者の講義方針と受講者の背景や理解の状況に応じて，講義担当者が適切に決める．講義の進め方については適宜，指示をして，受講者が予習をできるように十分に配慮する．
　以下の内容を，フィードバック回を含め（試験週を除く）全15回にて行う．

1. 準備 【１週】：
　数，集合・写像，論理

2. 実数，極限，連続関数【３〜４週】：
　実数の連続性，数列の収束，無限級数*
　関数の極限，連続関数とその性質(中間値の定理など)

3. 一変数関数の微分法【３〜４週】：
　微分係数，一次近似，導関数，合成関数の微分
　平均値の定理とその応用
　高階導関数，テイラーの定理，無限小，近似値の計算*

4. 一変数関数の積分法【３〜４週】：
　リーマン積分，連続関数の積分可能性
　微分積分学の基本定理，部分積分，置換積分
　広義積分，曲線の長さ*

5. 重要な関数【３〜４週】：
　指数関数，三角関数，対数関数
　逆三角関数，ガンマ関数*

については必要な箇所で適宜説明を加えるものとする.

アステリスク * はオプション

特になし

演義担当教員によって平常点（演習への参加状況，課題への取組状況など）から得られた演義成績（30 点満点）をもとに，講義担当教員が期末試験を用いて，演義成績以上，100 点以下の範囲で 評価する．
教員によっては演義以外の平常点（レポート、中間試験などによるもの）を参考にすることもある．詳細は授業中に説明する．
本科目の評価が不合格であった履修者のうち，一定の基準以上の成績の者は再試験を受験できる．再試験の概要は KULASIS で履修者に通知する．なお再試験は9月末に実施予定である．

予習，復習とともに，演習問題を積極的に解いてみることが必要である．

　線形代数学は，微分積分学と共に現代の科学技術を支える数学の根幹をなす．この科目では将来の応用に必要な線形代数学の基礎を解説する．
　線形代数学（講義・演義）Aでは行列や連立一次方程式の具体的な取り扱いに習熟することを目的とする．

ベクトル，行列や連立一次方程式の具体的な取り扱いに習熟することを目標とする．

　この科目は講義と演義とが一体となって構成されている．
　演義は原則として隔週で開講される．演義においては，受講者は問題演習や課題学習に積極的に取り組むことにより，それまでに講義で学んだ事柄の理解を深める．
　以下に挙げるのは講義の計画・内容である．各項目には，受講者の理解の程度を確認しながら，【 】で指示した週数を充てる．各項目・小項目の講義の順序は固定したものではなく，担当者の講義方針と受講者の背景や理解の状況に応じて，講義担当者が適切に決める．講義の進め方については適宜，指示をして，受講者が予習をできるように十分に配慮する．
　以下の内容を，フィードバック回を含め（試験週を除く）全15回にて行う．

１． 準備【１週】：
　数，集合・写像，論理

２．平面ベクトルと2次行列【２週】：
　ベクトルと行列の計算，逆行列，ケーリー・ハミルトンの定理
　平面の一次変換（回転，折り返しなど）と行列
　連立一次方程式と行列

３．数ベクトル空間と行列【５〜７週】：
　(i) 数ベクトル，数ベクトルの演算，一次結合
　(ii) 行列，行列の演算（和，スカラー倍，積）
　(iii) 行列の例
　(iv) 行列の基本変形，階数，正則行列，逆行列
　(v) 連立一次方程式の解法，解の構造*
うち (i)-(iii) を２〜３週，(iv),(v) を３〜４週で扱う．

４．行列式【４〜６週】：
　(i) 置換と符号，行列式の定義と性質（基本変形，積，転置との関係など）
　(ii) 行列式の展開，クラメルの公式，行列式と体積
うち (i) を３〜４週，(ii) を１〜２週で扱う．

アステリスク * はオプション

特になし

演義担当教員によって平常点（演習への参加状況，課題への取組状況など）から得られた演義成績（30 点満点）をもとに，講義担当教員が期末試験を用いて，演義成績以上，100 点以下の範囲で 評価する．
教員によっては演義以外の平常点（レポート、中間試験などによるもの）を参考にすることもある．詳細は授業中に説明する．
本科目の評価が不合格であった履修者のうち，一定の基準以上の成績の者は再試験を受験できる．再試験の概要は KULASIS で履修者に通知する．なお再試験は9月末に実施予定である．

予習，復習とともに，演習問題を積極的に解いてみることが必要である．

　線形代数学は，微分積分学と共に現代の科学技術を支える数学の根幹をなす．この科目では将来の応用に必要な線形代数学の基礎を解説する．
　線形代数学（講義・演義）Aでは行列や連立一次方程式の具体的な取り扱いに習熟することを目的とする．

ベクトル，行列や連立一次方程式の具体的な取り扱いに習熟することを目標とする．

　この科目は講義と演義とが一体となって構成されている．
　演義は原則として隔週で開講される．演義においては，受講者は問題演習や課題学習に積極的に取り組むことにより，それまでに講義で学んだ事柄の理解を深める．
　以下に挙げるのは講義の計画・内容である．各項目には，受講者の理解の程度を確認しながら，【 】で指示した週数を充てる．各項目・小項目の講義の順序は固定したものではなく，担当者の講義方針と受講者の背景や理解の状況に応じて，講義担当者が適切に決める．講義の進め方については適宜，指示をして，受講者が予習をできるように十分に配慮する．
　以下の内容を，フィードバック回を含め（試験週を除く）全15回にて行う．

１． 準備【１週】：
　数，集合・写像，論理

２．平面ベクトルと2次行列【２週】：
　ベクトルと行列の計算，逆行列，ケーリー・ハミルトンの定理
　平面の一次変換（回転，折り返しなど）と行列
　連立一次方程式と行列

３．数ベクトル空間と行列【５〜７週】：
　(i) 数ベクトル，数ベクトルの演算，一次結合
　(ii) 行列，行列の演算（和，スカラー倍，積）
　(iii) 行列の例
　(iv) 行列の基本変形，階数，正則行列，逆行列
　(v) 連立一次方程式の解法，解の構造*
うち (i)-(iii) を２〜３週，(iv),(v) を３〜４週で扱う．

４．行列式【４〜６週】：
　(i) 置換と符号，行列式の定義と性質（基本変形，積，転置との関係など）
　(ii) 行列式の展開，クラメルの公式，行列式と体積
うち (i) を３〜４週，(ii) を１〜２週で扱う．

アステリスク * はオプション

特になし

演義担当教員によって平常点（演習への参加状況，課題への取組状況など）から得られた演義成績（30 点満点）をもとに，講義担当教員が期末試験を用いて，演義成績以上，100 点以下の範囲で 評価する．
教員によっては演義以外の平常点（レポート、中間試験などによるもの）を参考にすることもある．詳細は授業中に説明する．
本科目の評価が不合格であった履修者のうち，一定の基準以上の成績の者は再試験を受験できる．再試験の概要は KULASIS で履修者に通知する．なお再試験は9月末に実施予定である．

予習，復習とともに，演習問題を積極的に解いてみることが必要である．

高校で物理を学ばなかった理系の人を対象とし、物理学の考え方、方法、特徴の理解を目的とする。具体的には、空間と時間、力と運動、仕事とエネルギー、運動量等に関する古典物理学(ニュートン力学)の範囲内で、簡単な運動法則から展開される「科学（Science）」としての力学の世界とその限界を体験する。

ニュートン力学の「科学（Science）」としての基本的考え方を習得するとともに、「科学（Science）」の特徴と限界を理解する。

1. 微積分、ベクトルの初歩
2. 力、速度、加速度
3. ニュートンの運動法則
4. 種々の拘束のある運動
5. 万有引力とクーロン力
6. 仕事とエネルギー
7. 振動のエネルギー
8. 角運動量保存則
9. ニュートン力学の限界とその先

各テーマ、1-2回程度の講義を予定．
ただし，ニュートン力学の公式や計算方法を覚えることを目的とするのではなく、「科学（Science）」としての考え方の理解を重視する．
授業回数はフィードバックを含め全15回とする．

履修者は本学入学試験科目で物理学を選択しなかった者に限られる。
また、後期（初修物理学Ｂ）の連続した履修を推奨する。

数回、小レポートを課す(40)。また、期末試験で授業中に説明した事柄を理解しているかどうかを問う(60)。

毎回の講義内容を次回までに復習し理解しておくこと。
疑問点は、早期に質問するなどして解消しておくこと。
教科書の章末練習問題を解いて理解を深めること。

高校物理の履修の必要はないが、微分、積分、ベクトルなど高校数学のごく基礎的な知識を前提とする。
疑問点については，随時，授業中あるいは個別に質問すること。

熱現象と力学現象を統一的に記述する熱力学について講義する。巨視的な測定によって定義される量の関係から普遍的法則を確立する営みを理解することが主な目的である。また、本質的に制御不可能な現象があることを物理学として定式化されることを学ぶのも重要な目的である。

熱力学を用いることで、ある現象の測定結果に基づいて、質的に異なる別の現象の測定結果を予言できるようになることを目指す。

まず、熱力学の基本的な考え方を説明する。次いで、エントロピーに代表される新しい物理量を導入する。そして、熱力学をより深く理解するために、興味深い具体例を議論する。概ね以下の構成を予定しているが、若干の変更がある場合もある。2026年度の実際の講義構成は、http://www.ton.scphys.kyoto-u.ac.jp/sasa/thermo26.htmlで公開する予定である。

第1回　はじめに　

1.1 熱学と力学の統一理論
1.2 自然に対する操作限界
1.3 操作的定義について
1.4 マクロな物質とは
1.5 例題　（風船）

第2回　基礎概念　

2.1 法則＝原理（普遍性）＋パラメータ（個性）
2.2 平衡状態をめぐって
2.3 状態方程式
2.4 熱容量の操作的定義
2.5 熱と仕事へ
2.6 例題　（ファンデルワールス気体）

第3回　内部エネルギー

3.1 前回の復習と補足
3.2 熱と仕事の等価性の問題
3.3 実験の設定と結果とその意義
3.4 「内部エネルギー」の定義

第4回　断熱曲線　

4.1 断熱過程の物理　−　「速い」とは
4.2 断熱準静的過程
4.3 断熱曲線
4.4 例：理想気体の断熱曲線の導出
4.5 一般：内部エネルギーの決定について

第5回　第２種永久機関をめぐって

5.1 第２種永久機関とは
5.2 「第２種永久機関が存在しない」という原理について
5.3 例：第２種永久機関!
5.4 ケルビンの原理、最小仕事の原理
5.5 例：理想気体の等温準静的仕事

第6回　カルノーの定理

6.1 ２温度熱機関
6.2 カルノーの定理
6.3 証明
6.4 カルノーの定理の凄い帰結！
6.5 例：理想気体のカルノー効率

第7回　不可逆過程

7.1 補足：温度概念について
7.2 可逆過程と不可逆過程の定義
7.3 可逆過程の例と不可逆過程の例
7.4 パズル：複合系の可逆性
7.5 「補償」という考え方
7.6 相加性

第8回　エントロピー

8.1 パズルの解き方
8.2 示量変数、示強変数
8.3 可逆過程で一定の値をとる変数（エントロピー）の構成
8.4 エントロピーの熱による表現
8.5 例：理想気体のエントロピー

第9回　基本関係式

9.1 熱力学第2法則
9.2 エントロピーと内部エネルギー
9.3 エントロピーと圧力
9.4 熱力学の基本関係式
9.5 注釈：はねかえり係数と熱力学第2法則

第10回　完全な熱力学関数

10.1 完全な熱力学関数の定義と意義
10.2　U(S,V) の完全性
10.3 レポート：U(T,V)の不完全性
10.4 完全な熱力学関数　F(T,V)
10.5 F(T,V)の物理的意味と基本関係式
10.6 エネルギー方程式の導出

第11回　ゴムの熱力学

11.1 設定と問題　−　急にひっぱったときの温度上昇
11.2 自由エネルギー＝位置エネルギー！
11.3 熱容量データからk(T)の決定！
11.4 断熱での温度変化
11.5 等温過程での内部エネルギー変化
11.6 内部エネルギー変化＝０　vs 復元力!
11.7 エントロピー力　（力の創発）

第12回　気液相転移の熱力学

12.1 気体／液体のP-V図およびV-T図
12.2 気体と液体を区別できないこと
12.3 共存相および気液転移
12.4 臨界点
12.5 潜熱
12.6 クラペイロン＝クラジウスの式

第13回　風船の熱力学

13.1 風船の問題とは
13.2 「自然に生じる」変化の向き
13.3 簡単な例題
13.4 自由エネルギー最小原理
13.5 風船の問題を自由エネルギー最小原理で解く
13.6 補足：ラプラスの式、対称性の破れ...

第14回　プレ試験と解説　

14.1 プレ試験
14.2 プレ試験の解説
14.3 全体の復習

≪期末試験≫

第15回　フィードバック

１回生前期に受講することが可能である。偏微分に関する高度な関係式などは全く使わない。

原則として、定期試験の結果に基づき評価する。レポート評価を加味する場合もある。詳細は開講時に説明する。

講義をもとに自学することを勧める。

力学的運動のみならず、電磁気的現象など自然界のさまざまな分野に共通して登場する振動・波動の基礎について講義する。

自然界に現れる振動・波動現象の基礎的理解を通して、様々な物理現象について考察する能力を養う。

　単振動より始めて、減衰振動および強制振動を扱い、自由度が２の場合の連成振動を考察する。次に、一般の自由度の基準振動モードと基準座標について学ぶ。さらに、連続体の振動とそれを記述する波動方程式を述べ、その解の性質や固有振動を取り扱う数学的方法としてのフーリエ級数展開を論じる。これらをもとに波の重ね合わせや干渉・回折等の波の性質について考察する。授業内容・項目は以下の通りで、１項目あたり２〜３週の講義を行い、フィードバックを含めて全15回の予定である。

１. 単振動
単振動の方程式と解，調和振動子のエネルギー

２. 減衰振動と強制振動
減衰振動，強制振動,　共鳴

３. 連成振動
連成振動(自由度２)，モードと基準座標, 連成振動(自由度N)のモード，分散関係

４. 連続体の振動
弦の振動，弾性体の振動，波動方程式，フーリエ級数，固有振動

５. 波動
ダランベールの解，位相速度と群速度, 反射と透過, 平面波・球面波

６. 電磁波
マクスウェル方程式と電磁波, 反射と屈折, 干渉と回折

力学・電磁気学の基礎的知識を前提とするため、受講者は物理学基礎論A,Bを履修していることが望ましい。

平常点（出席と参加の状況、小レポート）(約20％)と定期試験期間中の筆記試験(約80%)により評価する。

教科書、参考書は担当教員から指示があるので、各単元ごとに予習・復習をすること。

電磁気学の基礎であるマクスウェル方程式を詳述するとともに、真空や物質中における電気的・磁気的性質について講述し、古典電磁気学の基礎を習得する。

電磁的な現象や物質の電気的・磁気的な性質を基礎となるマクスウェル方程式から理解する。

授業で扱う内容は以下の通り。なお、授業回数はフィードバックを含め全１５回とし、各項目あたり２〜３回で進める予定。
1. 電磁気学における基本的物理量の意味、電界、電位、電束密度、
磁界、磁束密度など　
2. 異なる物質境界での接続条件
3. 導体・誘電体・磁性体の性質
4. 電磁誘導
5. マクスウェル方程式と電磁場のエネルギーなど

物理学基礎論Ｂを履修しているか、あるいはこれに相当する学力があることを前提とする。

期末試験に基づき評価する。レポートや小テストを参考にする場合がある。

適宜プリントを配布するので、講義をもとに自学することをすすめる。

この授業は工学部物理工学科２回生にクラス指定されているが、他の学生も受講可能である。ただし受講者が多い場合には履修制限を行うことがある。工学部物理工学科クラス指定の物理学基礎論Bと併せて履修することを推奨する。

The aim of this lecture is to introduce the basic concepts of modern cosmology. Our current understanding about the history of the universe is explained so that one can capture how observational data are interpreted with the aid of the law of physics in an elementary way. For this purpose, the development of the basic theories of physics necessary to describe modern cosmology will be reviewed in a less rigorous way. The lecture is supposed to be interactive.

Students will be able to understand how to approach the study of cosmology in a mathematical and physical way.
They will be introduced to the problems of modern cosmology, and to the methods cosmologist use to try to solve them.
The discussion will tend to link cosmology to other fields in physics, e.g. thermodynamics, (some notions of) particle physics.

I. Introduction and Historical backgrounds
II. The Role of the Speed of Light in Special Relativity
III. Newtonian Gravity and General Relativity
IV. Homogeneous Universe Model based on General Relativity and Discovery of the Expanding Universe
V. Tips of Thermodynamics
VI. Nucleosynthesis in the Early Universe
VII. Prediction and Discovery of Cosmic Microwave background
VIII Shortcoming of the Big-Bang Cosmology
IX. Inflationary universe
X. Inevitable Quantum fluctuation
XI. Structure Formation of the Universe
XII. Inflation Again in the Present Universe?

In total, at most 14 classes will be offered (one for each week of the semester) plus one feedback meeting with the students.

特になし

Evaluation method: 25%: mid term exam; 75%: final exam. No homework is given during the whole duration of the course.

The students will be provided with the lecture notes of the course [as a pdf file in LMS and on kulasis]. They are supposed to study them, not only to review the work done in previous lectures but also to prepare for the upcoming ones.

Office hours: 2hrs per week to be decided with the students [usually taking place on Fridays at noon]. E-mail will be provided, so that the students can contact the teacher at any time.

理科系学生を対象とする（理学部１回生のクラス指定科目である）。
微視的世界の運動法則である量子力学の基礎と、その化学への応用である量子化学の基本事項を講義する。原子の内部構造や、分子における化学結合、分子構造などが、量子力学に基づいてどのように理解されるかを学ぶ。現代的な物質科学の根底をなす重要な基礎概念として、有意義な理論体系と知識を習得することを目的とする。

・量子力学による分子や電子の記述についての基本事項を習得する。
・波動方程式から電子の状態や空間分布を導く過程について理解する。
・原子軌道や分子軌道の概念を理解する。
・分子軌道がどのように組み立てられるかを理解し、化学結合や分子構造との関係を説明できるようになる。

フィードバックを含め全15回とする。
１．古典力学による分子の記述（２〜３回）
　　二原子分子のばね＆棒モデル、自由度、運動方程式、角運動量、調和振動
２．原子の構造〜量子論（２〜３回）
　　原子スペクトル、ボーアの原子模型、粒子の二重性
３．波動方程式と運動の量子化（２〜３回）
　　波動関数、ボルンの解釈、並進・振動・回転の量子化
４．水素様原子の電子状態（１〜２回）
　　動径部分・角度依存部分、電子の軌道
５．多電子原子（１〜２回）
　　ハートリー近似とパウリの排他原理、電子配置、周期性、イオン化エネルギー、電気陰性度、電子親和力
６．化学結合（２〜３回）
　　共有結合とイオン結合、分子軌道、LCAO近似、混成軌道
以上は目安であり、詳細は担当教員によって異なる。初回のガイダンスで確認すること。

理科系学生を対象とする（理学部１回生のクラス指定科目である）。
高校物理（力学、波動など）を履修していると一層興味深く感じると期待されるが、基本的には異なる理論体系なので、特に必須の要件ではない。

授業中の演習あるいはレポート課題を30%、定期試験を70%として評価する。

授業計画を参考に、上に挙げた参考書の対応する部分を予習しておくことが望ましい。復習に関しては、レポート問題だけではなく参考書などの問題を解くことを薦める。

理科系学生を対象とする（理学部１回生のクラス指定科目である）。
微視的世界の運動法則である量子力学の基礎と、その化学への応用である量子化学の基本事項を講義する。原子の内部構造や、分子における化学結合、分子構造などが、量子力学に基づいてどのように理解されるかを学ぶ。現代的な物質科学の根底をなす重要な基礎概念として、有意義な理論体系と知識を習得することを目的とする。

・量子力学による分子や電子の記述についての基本事項を習得する。
・波動方程式から電子の状態や空間分布を導く過程について理解する。
・原子軌道や分子軌道の概念を理解する。
・分子軌道がどのように組み立てられるかを理解し、化学結合や分子構造との関係を説明できるようになる。

フィードバックを含め全15回とする。
１．古典力学による分子の記述（２〜３回）
　　二原子分子のばね＆棒モデル、自由度、運動方程式、角運動量、調和振動
２．原子の構造〜量子論（２〜３回）
　　原子スペクトル、ボーアの原子模型、粒子の二重性
３．波動方程式と運動の量子化（２〜３回）
　　波動関数、ボルンの解釈、並進・振動・回転の量子化
４．水素様原子の電子状態（１〜２回）
　　動径部分・角度依存部分、電子の軌道
５．多電子原子（１〜２回）
　　ハートリー近似とパウリの排他原理、電子配置、周期性、イオン化エネルギー、電気陰性度、電子親和力
６．化学結合（２〜３回）
　　共有結合とイオン結合、分子軌道、LCAO近似、混成軌道
以上は目安であり、詳細は担当教員によって異なる。初回のガイダンスで確認すること。

理科系学生を対象とする（理学部１回生のクラス指定科目である）。
高校物理（力学、波動など）を履修していると一層興味深く感じると期待されるが、基本的には異なる理論体系なので、特に必須の要件ではない。

授業中の演習あるいはレポート課題を30%、定期試験を70%として評価する。

授業計画を参考に、上に挙げた参考書の対応する部分を予習しておくことが望ましい。復習に関しては、レポート問題だけではなく参考書などの問題を解くことを薦める。

理科系学生を対象とする（理学部１回生のクラス指定科目である）。
微視的世界の運動法則である量子力学の基礎と、その化学への応用である量子化学の基本事項を講義する。原子の内部構造や、分子における化学結合、分子構造などが、量子力学に基づいてどのように理解されるかを学ぶ。現代的な物質科学の根底をなす重要な基礎概念として、有意義な理論体系と知識を習得することを目的とする。

・量子力学による分子や電子の記述についての基本事項を習得する。
・波動方程式から電子の状態や空間分布を導く過程について理解する。
・原子軌道や分子軌道の概念を理解する。
・分子軌道がどのように組み立てられるかを理解し、化学結合や分子構造との関係を説明できるようになる。

フィードバックを含め全15回とする。
１．古典力学による分子の記述（２〜３回）
　　二原子分子のばね＆棒モデル、自由度、運動方程式、角運動量、調和振動
２．原子の構造〜量子論（２〜３回）
　　原子スペクトル、ボーアの原子模型、粒子の二重性
３．波動方程式と運動の量子化（２〜３回）
　　波動関数、ボルンの解釈、並進・振動・回転の量子化
４．水素様原子の電子状態（１〜２回）
　　動径部分・角度依存部分、電子の軌道
５．多電子原子（１〜２回）
　　ハートリー近似とパウリの排他原理、電子配置、周期性、イオン化エネルギー、電気陰性度、電子親和力
６．化学結合（２〜３回）
　　共有結合とイオン結合、分子軌道、LCAO近似、混成軌道
以上は目安であり、詳細は担当教員によって異なる。初回のガイダンスで確認すること。

理科系学生を対象とする（理学部１回生のクラス指定科目である）。
高校物理（力学、波動など）を履修していると一層興味深く感じると期待されるが、基本的には異なる理論体系なので、特に必須の要件ではない。

授業中の演習あるいはレポート課題を30%、定期試験を70%として評価する。

授業計画を参考に、上に挙げた参考書の対応する部分を予習しておくことが望ましい。復習に関しては、レポート問題だけではなく参考書などの問題を解くことを薦める。

物質の構造や化学反応など物理化学の基本的な知識を踏まえた上で，物質とエネルギーの変化を司る原理としての熱力学を概説する．

熱力学第1法則，第2法則，第3法則を理解し，説明出来るようになる．エネルギーとはなにか、熱とはなにかについて説明出来るようになる．

以下の項目について、講義を行う。
熱力学第一法則
　１．仕事，熱，エネルギー
　２．内部エネルギー
　３．エンタルピー
　４．断熱変化
　５．標準エンタルピー変化
　６．反応エンタルピーの温度依存性
　７．完全微分と不完全微分
　８．内部エネルギーの変化
　９．ジュール−トムソン効果
熱力学第二，第三法則
　10．第二法則とエントロピー
　11．熱力学第三法則
　12．ヘルムホルツエネルギーとギブズエネルギー
　13．第一法則と第二法則の結合
　14．総合演習
　＜期末試験＞
　15.フィードバック

特になし

定期試験の結果および，授業中の小テストの結果より評価する．
詳細は第１回の講義で説明する．

教科書を予め読むこと．前の週の小テストに間違いがあった場合は，再度問題を解いて理解を深めること．

関数電卓は毎回の授業で使用するほか，期末試験では必ず必要になるので，事前に用意してください．
なお，スマホの関数電卓は期末試験では使用不可ですが，試験以外の講義では使用可能です．

Chemistry as the central science provides a framework for understanding the world around us. It is the study of matter and the changes that matter undergoes. This course intends to introduce the first- and second-year students on the fundamental understanding of the classification, states and properties of matter, and the process, equilibrium, and energy of chemical reaction. The general concepts, laws and principles of chemistry will be introduced, and the application of the knowledge in solving practical problem will also be trained.

Students are expected to learn the basic concepts, laws and principles of chemistry, and understand the general physical and chemical properties of matters. Moreover, they will learn various applications of materials and chemical reactions in real world.

The number of lectures is shown in【】.
1.Introduction and orientation of Chemistry【1】
Basic concepts of chemistry; description and classification of matter.

2.Properties and behavior of gas【2】
Elements and compounds; ideal gas laws (pressure, temperature, volume, and amount); real gas.

3.Liquid and solution【2】
Intermolecular forces; changes of state; properties of liquid and solution.

4.Solids and modern materials【3】
Solid structures; energy band; semiconductors and superconductors; chemical periodicity; chemical bond.

5.Chemical reaction【3】
Reaction types; chemical thermodynamics (energy, work, and heat); reaction direction and degree (free energy).

6.Chemical equilibrium【3】
Reaction rate; chemical kinetics; reaction mechanisms; equilibrium constant and shift; acid-bases equilibrium.

7.Feedback【1】

特になし

Attendance and class participation [70%], Short reports [30%]

Students are required to read assigned materials before the class. Preparation before class helps to follow and understand well. Short reports writing after class would take your around 1 hour.

Thermodynamics is an important foundation of physics, but its intuitive understanding is not straightforward. A microscopic viewpoint is useful for an essential understanding of thermal phenomena, and this knowledge is indispensable for various advanced technologies, including nano and biotechnology. This course will cover the fundamentals of classical (non-quantum) statistical thermodynamics and provide a deep understanding and practical application of entropy and free energy, which are difficult to understand only from a macroscopic viewpoint.

To understand the relationship between the macroscopic properties (entropy and free energies) and the probability distribution of microscopic states, and to be able to formulate molecular-level microscopic models for classical (non-quantum) systems, such as ideal gas, utilizing the concept of statistical ensembles.

1. Introduction: Foundations

2. Review of classical thermodynamics (I)
・Definition of concepts; Zeroth and First law of thermodynamics

3. Review of classical thermodynamics (II)
・Second and third laws of thermodynamics

4. Basic statistical notations
・Definition of statistical and probability concepts

5. Fundamental of statistical mechanics

6.The most probable distribution and the population of states

7. Molecular partition functions

8. How to obtain the mean molecular energy from molecular partition functions

9. How to use molecular information to calculate the total energy of a system

10. Derived thermodynamic function using statistical mechanics I
・Internal energy

11. Derived thermodynamic function using statistical mechanics II
・Heat capacity

12. Derived thermodynamic function using statistical mechanics III
・Entropy

13. Derived thermodynamic function using statistical mechanics IV
・Helmholtz energy
・Derivation of equation of state
・Enthalpy

14. Derived thermodynamic function using statistical mechanics IV
・Gibbs energy

＜Examination＞

15. Feedback

An understanding of classical thermodynamics is desirable.
Recommended courses that should be taken in advance:
Basic Physical Chemistry (thermodynamics)-E2 (or基礎物理化学(熱力学))

The grade will be evaluated as follows: final exam (70%) and assignments (30%).

Students should consult additional study sources (books, internet).
Assignments will be assigned during the class. Submission of assignments outside the designated time and date will not be accepted.
The assignments must be submitted on LMS as PDF files by the due date. No late assignments will be accepted.

Preferred method of communication: email

「私はいったい何者なのか？」「人間とは、人間性とは何なのか？」
誰もが一度は問うたことがあるのではないでしょうか。

自然人類学は、人間もまた一つの生物種（ヒト）であると捉えることでこの問いにアプローチする学問です。その際に重要な視点の一つが、ヒトをヒトに近縁な他の生物種と比較してみることです。前期開講の「自然人類学I」では、フィールドワークを通して分かってきた現生の野生霊長類の社会や生態、行動に関するさまざまな知見を紹介しつつ、上記の問題について考えます。

人間について知ろうとする学問の多くは、しばしば人間の特殊性を強調することが多いですが、本講義ではできる限りヒトを相対化し、他の霊長類や動物と比較することを通じて人間を知ることに繋げたいと思います。

霊長類の社会・生態・行動などに関する基礎的な知見を身につけるとともに、自分自身が属する種（ヒト）をその中に位置付けるという考え方を養う。

第1回 イントロダクション：自然における「人間」の位置（中村）
ヒトはしばしば「人間と動物」という区分で自分自身を特別視しますが、ヒトもまた一動物種です。霊長類をはじめとした他の動物との比較によって、生物としてのヒトについて考えます。

第2回 霊長類の特徴と分類（中村）
種の概念や上位分類群名など生物分類を理解する上での最低限の知識を把握し、実際に現生霊長類がどのような特徴に基づいてどのように分類されているのかについて学びます。

第3回 日本霊長類学の研究史（中村）
野生霊長類の研究は、古くから日本人研究者（とくに京都大学の研究者）が先導してきた分野です。ここでは、日本での霊長類研究史を概観し、それが現在の研究動向にどう関わっているのかを考えます。

第4回 野生霊長類の調査方法（中村）
フィールドでの霊長類調査はどういった形でなされているのでしょうか。ここでは霊長類学の調査方法についての概要を理解し、研究における方法論の重要性について考えます。

第5回 生態（田村）
すべての生物は、必ず他の生物と関わり合って暮らしています。野生の霊長類が何を食べているか、捕食者に襲われることはあるのかなどを学びつつ、それらがヒトの場合どうなっているのかを考えます。

第6回 採食技術（田村）
ヒトは食べるためにさまざまな技術を用います。ヒト以外の霊長類でも食べるためには、さまざまな形態的・行動的適応があります。道具使用なども含めて、霊長類の採食技術について考えます。

第7回 社会（田村）
霊長類の多くは社会的な生活を送ります。霊長類の社会構造・社会関係・インタラクションに関する知見を概観しつつ、ヒトの社会がどのように成立したかについて考えます。

第8回 個体の発達と生活史（田村）
発達・繁殖・出産・老化など、個体の一生の間に生じるイベントなどを学び、霊長類の中でのヒトの発達や生活史の特徴について考えます。

第9回 子育て（田村）
現代のヒト社会では、子育ては両親が揃ってやることが多く、場合によっては祖父母も子育てに協力します。他の霊長類での子育てはどうでしょうか。父親の存在なども含めて、子育てについて考えます。

第10回 攻撃性（田村）
殺人や戦争など、人間社会では「悪」が尽きることはありません。霊長類社会での殺し・暴力・ハラスメントについて検討し、人間社会では「悪」と考えられるような現象の起源について考えます。

第11回 知性（田村）
知性はヒトを特徴付ける特徴であり、また霊長類を特徴付ける特徴の一つだと考えられています。生態的知性・社会的知性・欺瞞などの例から、霊長類における知性の進化について考えます。

第12回 文化（田村）
人間の行動はしばしば生物学的にではなく文化的に決定されると言われます。ここでは、霊長類における文化的な行動の違いや社会的学習などについて学び、文化の起源について考えます。

第13回 言語（田村）
分節化された音声言語を持つことはヒト独特の特徴です。霊長類の音声コミュニケーションや身振りの研究、さまざまな言語進化仮説等について学び、ヒトの言語の起源について考えます。

第14回 霊長類の危機と保全（中村）
多くの霊長類の絶滅が危惧されており、霊長類を知ることと霊長類を保全することはもはや完全に切り離すことができません。絶滅を防ぐために身近なところで私たちができることなどについて考えます。

≪試験≫

第15回 フィードバック（中村・田村）

各回の担当者は予定です。フィールド調査の関係などで変更になる場合があります。

自然人類学IIもぜひ受講してください。
高校での「生物」の履修は不要です。授業中必要になる知識については、授業内で適宜補足します。

定期試験（筆記）で評価します。この評価は絶対評価（素点）で行います。

自分なりにノートを整理するなどして、授業中に分からなかった点をクリアにしておくとよいでしょう。

プリント等の配布はしません。自分なりに要点をまとめながらメモをとる訓練をしましょう。
写真や動画などの映像資料も極力使用して、フィールド観察から得られた結果であることを体感してもらえるようにします。

アカデミックリーディング

文学・法学・神学・科学などあらゆる分野に関わる「解釈学」（“hermeneutics”)
について、歴史的・学術的に概観した入門書を丹念に読む。英語を精緻に読む力を培うと同時に、今後の専門分野の勉強に備えて視野を広げていく。読むこと、理解すること、ひいては学問とはどういう行為であるのか、という根本的な問いを考え、各自の学問的姿勢を育む一助としたい。毎回の予習は必須である。

①英語を正確に読解・発音できる。
②学術的英語のスタイルに慣れる。
③専門分野の勉強の基礎となる教養を身につける。

第1回 ガイダンス　
第2回 Ch.1_1
第3回 Ch.1_2
第4回 振り返り活動①
第5回 Ch.3_1
第6回 Ch.3_2
第7回 振り返り活動②
第8回 Ch.4_1
第9回 Ch.4_2
第10回 振り返り活動③
第11回 Ch.7_1
第12回 Ch.7_2
第13回 Ch.7_3
第14回 期末総括
第15回 まとめレポート
第16回 フィードバック
※予定は適宜変更される場合がある。

「全学共通科目履修の手引き」を参照してください。

5回以上欠席した場合は成績評価の対象としない。平常点50点、期末レポート50点で評価する。

辞書を丹念に引きながら扱う予定のページを予習してくること。学んだ表現を作文等のアウトプットにどのように活かせるか常に意識すること。