科目名： 固体地球惑星物理学 II
科目区分： 専門基礎科目Ａ
授業形態： 講義
単位数： ２単位 選択／必修の別： 選択
担当教官： 吉田茂生
開講時期： ２年後期 水曜２限
講義室： Ｅ５５７号室
目的およびねらい
地球科学者向けにアレンジした電磁気学の基礎。すでに１年生の時に電磁気学を学んできた人も多いであろうことを踏まえて、Maxwell 方程式から始めるスタイルを取る。ベクトル解析の基礎や電磁気学の地球科学への応用を交えて、総合的に電磁気現象を学ぶ。
履修条件あるいは関連科目等
特になし
授業内容
１．電磁気学の基礎方程式
Maxwell-Heaviside-Hertz 方程式、ベクトル解析の基礎
２．ポテンシャル場
真空中の静電磁場、ラプラス方程式、球面調和関数、地磁気の分布
３．電磁波
真空中で時間変化する電磁場、波動方程式、光と電波
４．電磁場の発生
電荷・電流と電磁場、電荷の保存則
５．電磁場の相対性（時間がなければ省略）
４元ポテンシャル、Lorentz 変換、Galilei 変換、Gauge 変換
６．静電磁気学
電磁場による力、電磁場のエネルギー、電磁場内の粒子の運動
７．物質と静電磁気学
物質の微視的性質、誘電体、磁性体、電気伝導、
電気伝導度の測定、古地磁気学
８．光より遅い時間変動がある電磁場
電場の卓越する世界（雷放電など）、
磁場の卓越する世界（地磁気変動、地磁気の成因論、
地球内部の電気伝導度とその観測など）
教科書・参考書
電磁気学の教科書はたくさん出版されているので、どれを参考にしていただいても良い。ただし、１冊で本講義を全部カバーできるものは存在しない。物理の教科書としては、たとえば
１．平川浩正 「電磁気学」（新物理学シリーズ２、培風館）
がある。地磁気学の教科書としては、たとえば
２．Merrill, McElhinny & McFadden 「The Magnetic Field of the Earth」（Academic Press）
がある。
成績評価の方法： レポートおよび出席
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