電磁気学IIおよび電磁気学演習II（2020年度）受講者のためのページ
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以下は昨年度のページで，リンク先は切れている．
電磁気学IIおよび電磁気学演習II（2019年度）受講者のためのページ
更新情報
- 0106：再試験の採点結果
- 1205：再試験の案内
- 0806：成績確定．
- 0730：期末試験採点結果公開．
- 0725：研修の案内．
- 0714：期末試験の案内．
- 0714：第１２回講義内容公開．
- 0714：第１１回採点結果公開．
- 0702：第１０回採点結果公開．
- 0627：第９回採点結果公開．
- 0620：第８回採点結果公開．
- 0614：中間試験２採点結果公開．
- 0610：中間試験２の案内．
- 0606：第７回採点結果公開．
- 0530：第６回採点結果公開．
- 0522：第５回採点結果公開．
- 0520：中間試験１採点結果公開．
- 0516：第４回採点結果公開．
- 0426：中間試験１の案内．
- 0423：第３回採点結果公開．
- 0415：第２回採点結果公開．
- 0411：第１回採点結果公開．
- 0404：ページ公開．
連絡事項（パスワード認証が必要）
各回の講義内容と演習問題
演習は毎回テスト形式で行う．
答案の採点はフォトニクス研究室の大学院生（M1）である一圓光氏が行う．
ファイルのダウンロードや採点結果確認のページ閲覧にはユーザー名とパスワードの入力が必要．
ここに，講義内容のアウトライン・演習問題・採点結果を，随時，掲載していく．
予習は必須ではないが，復習には十分に時間をかけることを推奨する．特に，すべての演習問題を解けるようにしておくことが試験対策への近道である．
意欲的な学生は，昨年度のページから講義内容と演習問題を確認するといいだろう．アクセス方法については連絡事項その１を参照せよ．
- 第１２回 (0711)：特殊相対論：
12-1 ガリレイ変換
12-2 ローレンツ変換
12-3 正規ローレンツ変換
12-4 ローレンツ収縮
12-5 時間のパラドックス
- 第１１回 (0704)：電磁波の輻射：[演習問題]
11-1 球面波
11-2 遅延ポテンシャル
11-3 電気双極子輻射
| 得点範囲（下限） |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
110 | 120 | 130 | 140 | 150 |
| 人数（全56人中） |
0 | 2 | 1 | 2 | 5 | 6 |
9 | 7 | 7 | 6 | 6 |
1 | 3 | 0 | 1 | 0 |
（配点＝150：平均点＝73：最高点＝149）
採点者（一圓）のコメント：[PDFファイル]
- 第１０回 (0627)：物質中の電磁波：[演習問題]
10-1 線形物質中の平面波
10-2 反射と屈折
10-3 吸収
10-4 分散性物質
| 得点範囲（下限） |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| 人数（全56人中） |
1 | 3 | 9 | 1 | 18 | 9 |
2 | 4 | 3 | 4 | 2 |
（配点＝150：平均点＝48：最高点＝100）
採点者（一圓）のコメント：[PDFファイル]
- 第９回 (0620)：磁性：[演習問題]（問２(1)不等号の誤植修正済み）
9-1 磁性体
9-2 磁化率
9-3 強磁性
| 得点範囲（下限） |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
110 | 120 | 130 | 140 | 150 |
| 人数（全54人中） |
0 | 1 | 0 | 1 | 5 | 3 |
4 | 9 | 2 | 7 | 4 |
2 | 10 | 1 | 3 | 2 |
（配点＝150：平均点＝90：最高点＝150）
採点者（一圓）のコメント：[PDFファイル]
- 第８回 (0606)：誘電体の電場応答：[演習問題]
8-1 誘電率
8-2 点電荷の遮蔽
8-3 双極子の遮蔽
8-4 境界面における接続
8-5 誘電体中の電場エネルギー
| 得点範囲（下限） |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 |
| 人数（全57人中） |
0 | 2 | 1 | 4 | 2 | 9 |
6 | 12 | 8 | 5 | 5 | 3 |
（配点＝150：平均点＝69：最高点＝115）
採点者（一圓）のコメント：[PDFファイル]
- 第７回 (0530)：物質中の電磁気学：[演習問題]
7-1 巨視的な場
7-2 誘電体と電気分極
7-3 磁化
7-4 物質中のマックスウェル方程式
7-5 導体
| 得点範囲（下限） |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
110 | 120 | 130 | 140 | 150 |
| 人数（全55人中） |
1 | 0 | 0 | 3 | 6 | 5 |
11 | 4 | 6 | 5 | 8 |
2 | 3 | 0 | 1 | 0 |
（配点＝150：平均点＝75：最高点＝150）
採点者（一圓）のコメント：[PDFファイル]
- 第６回 (0523)：準定常電磁場：[演習問題]
6-1 準定常電流
6-2 インダクタンス
6-3 RLC回路
| 得点範囲（下限） |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 |
| 人数（全57人中） |
6 | 6 | 4 | 9 | 5 | 7 |
7 | 2 | 6 | 1 | 1 | 3 |
（配点＝150：平均点＝47：最高点＝115）
採点者（一圓）のコメント：[PDFファイル]
- 第５回 (0516)：電磁誘導：[演習問題]
5-1 ローレンツ力による起電力
5-2 ファラデーの法則
5-3 ２つの起電力の等価性
| 得点範囲（下限） |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
110 | 120 | 130 | 140 | 150 |
| 人数（全55人中） |
1 | 1 | 0 | 1 | 2 | 1 |
2 | 4 | 12 | 8 | 3 |
6 | 2 | 3 | 6 | 3 |
（配点＝150：平均点＝96：最高点＝150）
採点者（一圓）のコメント：[PDFファイル]
- 第４回 (0425)：Maxwell方程式と電磁波：[演習問題]
4-1 Maxwell方程式
4-2 変位電流
4-3 電磁波
4-4 電磁波のエネルギー
4-5 平面波
| 得点範囲（下限） |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
110 | 120 |
| 人数（全57人中） |
0 | 1 | 2 | 0 | 3 | 10 |
8 | 12 | 7 | 2 | 6 |
2 | 4 |
（配点＝150：平均点＝73：最高点＝125）
採点者（一圓）のコメント：[PDFファイル]
- 第３回 (0418)：ラプラス方程式：[演習問題]
3-1 静電場
3-2 静磁場
3-3 定常電場のエネルギー
| 得点範囲（下限） |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
110 | 120 | 130 | 140 | 150 |
| 人数（全57人中） |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 7 | 0 | 6 | 8 |
8 | 9 | 4 | 7 | 6 |
（配点＝150：平均点＝112：最高点＝150）
採点者（一圓）のコメント：[PDFファイル]
- 第２回 (0411)：定常電流と静磁場：[演習問題]
2-1 電流と電荷保存
2-2 ビオ・サバールの法則
2-3 ベクトルポテンシャル
2-4 アンペールの法則
2-5 ゲージ変換
| 得点範囲（下限） |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| 人数（全58人中） |
0 | 0 | 6 | 4 | 9 | 9 |
5 | 11 | 8 | 4 | 2 |
（配点＝150：平均点＝61：最高点＝130）
採点者（一圓）のコメント：[PDFファイル]
- 第１回 (0404)：電荷と静電場：[演習問題]（問題訂正あり）
1-1 デルタ関数
1-2 クーロン力
1-3 静電場
1-4 自己力
1-5 基礎方程式
| 得点範囲（下限） |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| 人数（全58人中） |
2 | 2 | 7 | 4 | 6 | 9 |
5 | 8 | 9 | 4 | 2 |
（配点＝150：平均点＝57：最高点＝110）
採点者（一圓）のコメント：[PDFファイル]
シラバス(北海道大学公式ページ）
-
シラバス検索
別ウインドウが開くので，課程区分を「学士課程」，教員名を「suzuura」あるいは「鈴浦」で検索を．
参考書
電磁気学の参考書は膨大に存在する．
基礎物理を重視し基本法則の導出に重点が置かれるものから，工学的応用に着目し電磁場を如何に使うかということに集中するものまで，多種多様である．
ここでは，この講義の準備の際に参照している文献を列挙しておく．
まずは，基礎的なものから．
- 物理入門コース３電磁気学I，４電磁気学II：長岡洋介著：岩波書店．
- 物理の考え方２電磁気学の考え方：砂川重信著：岩波書店．
- 講談社基礎物理学シリーズ４電磁気学：横山順一著：講談社．
- よくわかる電磁気学：前野昌弘著：東京図書．
最初の文献は，電磁気学Iで指定されていた教科書．そちらを購入した場合は，電磁気学IIを続けて読めば，一貫した内容となるだろう．基礎的な内容を丁寧に説明している印象．
その他の３つの文献も，説明や式の導出が非常に丁寧である．初版の出版年が１９８２，１９９３，２００９，２０１０と新しくなるにつれて，文章のスタイルも変化しているのは興味深い．著者の個性の方が影響は大きいだろうが，時代に応じた求められる内容の変遷が反映されていることは間違いない．
本格的に学ぶつもりなら以下の文献を勧める．
- 理論電磁気学：砂川重信著：紀伊國屋書店．
- 電磁気学の基礎I,II：太田浩一著：東京大学出版会．
- Modern electrodynamics：Andrew Zangwill：Cambridge University Press．
最初のものは古典的名著と言われている．私自身は読み通したことはないが，内容豊富であることは間違いない．
次の文献は，別の出版社からの再販だが，比較的新しい文献である．これまた内容豊富で，この講義の準備には大いに役立っている．細かく長い計算が気になる人には大いに役立つであろう．基礎が易しいことを意味しないのは言うまでもない．
最後の文献は２０１３年出版のかなり新しい英語文献．９７７ページと大部だが，内容が素晴らしい．古典的文献としてあげられることの多い Jackson や Panofsky and Phillips など捨てて良いとまで言いたくなる程だ．基礎的な説明もきちんとしており，電磁気学の造詣を深めたいなら強く勧める．京大のある先生と，ふとしたことでこの本の話題になり，その素晴らしさに共感できて，翻訳したら良いのではという話にまでなったのだが，残念ながら，自分にその力量はない．
名著であることは確かだとしても，これらの文献に，初学者が手をつけるのは推奨しない．全学教育の物理IIでMaxwell方程式を一通り学び，理解できている者ならチャレンジする価値はあるだろう．
講義後半では物質中の電磁場の振る舞いを取り扱う．応用物理の研究において物質の電磁応答を避けて通ることは難しいのだが，多自由度系の相互作用と向き合うことになり，その理解には，大変，骨が折れる．最近に出版された文献をふたつ挙げておく．
- 物質中の電場と磁場 物性をより深く理解するために：村上修一著：共立出版．
- 電磁気学II 物質中の電磁気学：大野木哲也＋田中耕一郎著：東京図書．
ひとつめの著者は半導体スピントロニクスに関する理論研究の世界的大家である．私が最初に助手になったのとほぼ同時期に隣の研究室の助手となって２年間同僚であったこともあり，よく知っている仲である．彼の話は極めて明快で本質を突いており，この本の記述からもそれがうかがえ，一読の価値がある．
二つ目の文献は，前半で物質の電気分極や磁化を含んだマックスウェル方程式を議論し，後半では電磁波の多彩な現象に関する議論が展開され，この応用物理の講義で言えば，光学で扱う内容に及んでいる．ちなみに，著者の一人が，先に述べた京大の先生である．
電磁気学IIおよび電磁気学演習II（2019年度）受講者のためのページ