物理/化学/数学

複雑で多様な生物に情報を付加するためには生物の物性に基づいて精密に計測する技術が必要である。本書は迅速かつ非破壊で計測できる光と音を用いて，生物からいかにして目的の情報を計測するかという実験手法を中心に紹介する。

本書のテーマは「身近な危険・防災と防犯」です。皆さんの身のまわりには，注意しなければならない危険がひそんでいます。転んで軽いケガをするといった小さな危険から，あやしい人に出会ったり，台風や地震などの災害にあったりといった大きな危険までさまざまです。あまりこわがりすぎるのもよくありませんが，「もしかしたら危ないかも…」と考えながら行動することは，危険を未然に防ぐためにとても重要です。また，もし何か危険なことが起こってしまったときに，どうすればよいかを知っておけば，被害を最小限に食い止めることができます。この本を読めば，このような力が身につくはずです。

家族であるいぬの命を守るのは、飼い主であるあなたしかいない。ペットの防災のために、具体的に飼い主としてどんな心構えと備えが必要なのかを説明。イザという時に役立つ「いぬとわたしの避難手帖」も掲載。

教室で黒板を前に語りかけるような解説で、”丁寧でわかりやすい”と定評のある松下貢先生による「物理学講義シリーズ」。その姉妹書となる本書では、「力学」「電磁気学」「熱力学」に共通する道具としての数学を一冊にまとめ、豊富な問題と共に、直観的な理解を目指して懇切丁寧に解説した。取り上げた題材には、通常の「物理数学」の書籍では省かれることの多い「微分」と「積分」、「行列と行列式」も含めた。 すべての道具には使用する対象と使用目的があるように、道具としての数学にも使用の動機がある。本書を読めば、大学の理工系学部に入ってすぐに学ぶ「物理学」がスムーズに理解できるであろう。 【担当編集者より】 「力学」で微分方程式が解けず、 勉強に力が入らない。 「電磁気学」でベクトル解析がわからず、ショックだ。 「熱力学」で偏微分に悩み、熱が出た。 …… そんな悩める貴方の、頼もしい味方になってくれる一冊です。

現象から流れの本質をとらえよう 噴流や管路などの具体的な流れ現象に基づいた、流体工学・流体機械のテキストです。本書の特長・流体工学の内容に加えて、実用上重要な流体機械の範囲まで通して学べる。・流体の基本的な方程式に絞って解説され、現象とのつながりがつかみやすい。・図表と実験写真により、マクロな流れ現象がイメージしやすい。流体を学ぶ学生・初学者のはじめの一冊としておすすめです。

原子と分子軌道と結合アルカンアルケンとアルキン立体化学環状化合物置換アルカン類置換反応：SN2反応とSN1反応脱離反応：E1反応とE2反応機器分析アルケンへの求電子付加反応π結合へのさまざまな付加反応ラジカル反応ジエン類およびアリル化合物：共役系中の2p軌道

受験物理が物理学のすべてではない―本書は、物理の全国コンテストである『物理チャレンジ』で扱われる内容をベースとして、物理の主要分野である力学・電磁気学・現代物理学の本当の面白さを味わってもらえることをめざした一冊です。 物理が好きな高校生や、物理チャレンジを目指す高校生に是非おすすめしたい、高校物理の独習書となっています。

物性理論、物性実験、新物質開発の各領域を国際的研究拠点・東大物性研究所スタッフが解説。

本書では，「複雑系フォトニクス」という学際分野の基礎とその応用について概説する。複雑系フォトニクスとは，複雑系とフォトニクスの研究分野が融合した学問分野である。複雑系とは，カオスや非線形ダイナミクスに関する研究分野であり，一方でフォトニクスとは，レーザや光学に関する研究分野である。各々の研究分野で独自に発展してきた基礎知識を本書では融合し，複雑系フォトニクス分野として新たに構築することを試みている。 本書では，半世紀に渡る複雑系フォトニクスに関する数多くの基礎知識や研究活動について概説する。はじめにカオスおよびレーザに関する基礎知識について述べ，様々なレーザにおけるカオスの発生方法について紹介する。また，複雑なカオス信号が同一の振る舞いを示すというカオス同期の基礎についても述べる。次に複雑系フォトニクスの工学応用の例として，レーザカオス同期を用いた光秘密通信とその実装方式について詳細に述べる。さらにレーザカオスを用いた高速物理乱数生成について紹介する。加えて，情報セキュリティにおける安全な秘密鍵配送や，リザーバコンピューティング，およびリモートセンシングへの工学応用についても取り扱う。最後に実験や数値計算，および理論解析の非線形解析手法について具体的に紹介し，戻り光を有する半導体レーザを例として詳細に解説する。

「薄膜」という幅広い分野をわかりやすく解説した「薄膜工学 第2版(2011年11月刊行)」の改訂版。 「薄膜」とは薄い膜(2次元)状のものの総称です。その歴史は古く、紀元前の金メッキにまで遡るといわれ、現在では、半導体や電子基板など最先端ディバイスをはじめとした、多くの産業分野で幅広く利用されています。 本書第3版では、日本学術振興会薄膜131委員会主催のサマースクールにおける講義内容を元に、前版までの解説内容の見直し、最新の技術についての解説を増やすなど大幅に刷新しました。 前述の「半導体」などの新規技術についての解説に止まらず、各種技術分野への応用や実用的内容についてなど、製造技術についてもわかりやすく解説しています。 これまでの薄膜工学の基礎と新規技術に関する解説を合わせた本書は、学部生・大学院生・企業の若手などを対象とした入門書として、また、教科書としてもおすすめの1冊です。

本書では、多粒子系のさまざまな現代的な応用や計算法を広く述べることよりも、粒子対称性、多体波動関数、第2量子化の方法といった多粒子系の量子力学の基本的な考え方を詳しく説明すること、それから、ハートリー‐フォック近似、乱雑位相近似、摂動法、といった基本的な計算法の考え方について説明することに重点をおいた。各部分においては、実際的な例を、できるだけさまざまな領域──クォーク模型、核物質、電子ガス模型、ボース‐アインシュタイン凝縮など──からとった。これらの例は、各分野の研究内容とその発展を紹介するということよりも、多粒子系の量子力学の考え方の例として議論した。

磁気、磁性に関連する基礎理論から最先端の応用技術までを網羅した、本書一冊で磁気のすべてが分かる本格的なハンドブック。

振動工学の基礎から始めて，1次元(棒，梁)，2次元(膜・板)，3次元(シェル)の弾性構造の振動特性について順序立て，丁寧に解説したテキスト。最近の工学的応用を取り上げ，多くの例題，演習により実践的に説明した。

メタマテリアルは、自然界の物質では現れない特殊な機能をもたせた人工物質です。現在の研究では、特に自然界の常識を超えて光を自由自在に操ることができる材料などが注目されています。身近なものとして、どんな小さいモノでも観察できる完全レンズや伝送ロスがない光ファイバーなどへの応用が期待され、それらの開発をめぐって激しい国際競争が繰り広げられています。 本書では、メタマテリアルについての物性的な基礎、新機能を生む原理、その具体的応用や加工技術、機能を生かした新しい可能性までをわかりやすく解説。物性・応用物理分野だけでなく、材料工学を学ぶ学生や研究者をにもオススメの一冊です。

身のまわりの様々な物質・材料の構造や機能を知り、そしてその起源となる電子の働きの理解へと歩を進めていきながら化学全体を俯瞰するユニークな教科書。「宇宙のはじまりから身のまわりの化学へ」など2部で構成。

機器分析化学のについて懇切丁寧に解説した教科書．各章では，装置の詳細な説明よりも，むしろ原理に基づく測定を実現するためのハード・ソフト面の工夫や特徴を分かりやすく記述している．また，分析化学への興味と関心を高めるために，”分析化学が役立っている現場”やJISについてコラムで取り上げている．姉妹版の『基礎から学ぶ分析化学』と合わせれば通年以上の講義にも対応する．

理工系の大学1年生を念頭に、それぞれの専門分野に進む前に身に付けておいてもらいたい「物理学の基礎」について執筆した。内容としては，古典物理学の3本柱である力学・熱力学・電磁気学に焦点をあて、その論理体系をスモールステップで平易に丁寧に解説した。 専門課程に進むと数式に微分積分が用いられることを考慮し、本書ではあえて微分積分を避けずに用い、また必要となる数学についても、物理学を学びながら習得できるように配慮した。中学校や高等学校の教科書に登場するような基本的な用語であっても定義と意味を詳しく解説し、読者が親しみをもって学んでもらえるように、物理学の発展に貢献した先人らの似顔絵を随所に掲載するなど、随所に工夫を施した。

重力とは何か?時空はなぜ歪むのか?高校物理レベルの知識だけを前提として読めるように、気鋭の著者が工夫をこらして解説した。特殊相対性理論から一般相対性理論まで、この壮大な知の体系を一冊で学びつくす独習書。

油断大敵! ニュートンも瞠目したであろう珠玉の確率問題! 確率は，その美しさ，有益さ，面白さなどから，まさに誰をも魅了してやまないものである。その問題は，誰でも問題を理解できる易しさとともに，エキスパートでさえしばらく考え込んでしまうような一面も持つ。 本書は，他書ではあまり見かけないような確率に関する身の周りの多くの面白い問題を集め，解説した書である。ゴンボウとパスカルの賭けの問題，ガリレオのサイコロ問題，ニュートンの確率問題など，古典的な確率パズルから始め，その後，ギャンブル，スポーツ，医療，政治など，さまざまな日常の事象に関連した，手強くもある問題へと移る。各問題に対しては，理論的解説はもちろんのこと，MATLABを用いたコンピュータシミュレーションも取り入れながら，著者独特の知性，大胆さ，洞察力でもって，わかりやすく解説する。 [原著名：Will You Be Alive 10 Years from Now?： And Numerous Other Curious Questions in Probability]

身のまわりの物質や製品、さらには現象などを題材にして、化学の基礎を簡潔にわかりやすく解説した教科書。化学の基礎を生活との関わりの中で、興味をもって学習できるように配慮した。

電磁気学は力学と並んで物理学の基礎をなす重要な柱となる分野のひとつである。力学は質量の物理であるため実感できるが，電磁気学は電気と磁気に関する物理なので，日常的な感覚を超えるため実感しにくい。そこで，はじめに，電気と磁気の現象が見つかってから，電気と磁気の源が電荷であることにたどり着き，やがて電磁気学へと統一されていく歴史ドラマを述べて，電磁気を記述する諸法則に親しみを覚え，それらの定式表現の理解を容易にする素地作りを行なう。例題や演習問題を系統的に配列し，その解法を通して電磁気の基礎を根底から理解し，応用力を養う。必要な数学は付録としてまとめた。『演習で理解する基礎物理学―力学―』の続編。

高校化学の内容とのつながりを重視した平易な一般化学の入門書として定評ある教科書の四訂版。 2012年に改正された高校学習指導要領に合わせて全体を見直すとともに、判型をA5判からB5判に大判化して見やすくし、従来小活字で書かれていた部分や簡単な図表を側注に移して本筋の見通しをよくした。さらに、新たな側注解説や図表も追加し、術語の英訳にも意を注いだ。やや内容が古くなったと思われる記述も、歴史の重みを考えて簡素化しながらも一部残した一方で、とくに有機化学の内容等はアップデートに努めた。 演習問題も増量し、講義テキストのみならず自習書としても適している。

物理的概念を基礎から学べる教科書。図を多用し、各節や問題をレベル分け表示。熱力学、電磁気学、光学の各体系の特徴と手法を学ぶ。

教育的配慮の光る物理化学のテキストが，全頁カラー化し，11年ぶりの改訂．概念の詳しい解説，数式の丁寧な導出という特徴はそのままに，例題の補足説明，重要な数式のおさらい，章末問題数の増加など，学部生向けの教科書として，さらに充実．一方で，熱力学では分子レベルの現象にも言及し，化学の根本的な理解を促す． <著者紹介> David W． Ball 1983年，Baylor Universityを卒業．1986年，Rice Universityにて修士号を取得し，1987年には赤外線分光の研究によって博士号を得る．その後，Lawrence Berkeley Laboratoryでの研究生活を経て，1990年にCleveland State University助教授，2002年には同教授に就任し現在に至る．研究テーマは赤外線分光，コンピュータ化学，燃料物質の熱化学など．学生の教育にも熱心なことで知られ，関係した多くの受賞歴がある．

道は開ける。さぁ、かんばれ! 化学の本質は熱力学にあり。 名コンビが数式の意味を丁寧に解説した国産テキストの決定版!反応速度論も過不足なく解説した。初学者向けで演習問題も豊富。物理化学をもっとわかりやすく!物理化学をたのしくマスター! 【本書まえがきより】 熱力学では，日常生活では使わないような新概念を導入し偏微分などの数学を使い，きわめてエレガントな論理展開をするために，その本質の理解は非常に難しい．いや，学生諸君は誰も理解できないのかもしれない(年をとって教壇に立つとわかるようになるといわれるが…)．著者二人も日常の研究・教育では，熱力学をベースとした電気化学関係の分野に携わっており，ある程度は熱力学を”わかったつもり”になっていたが，本書の執筆にあたっては正面から激突することもあった． 読者は一通り黙読しただけで，熱力学を理解できるとは思わないでほしい．できるだけ多くの(ときにはマニアックな)問題を用意したので，まずは手を動かして慣れてほしい．その繰り返しで理解したと”錯覚”できれば，”楽しく”なるのかもしれない．一見，無味乾燥とも思われる物理化学に対して，単に覚えるのではなく，正面から向かい合い考えることにより，”なるほど”と”なっとく”できたとき，本書のタイトルにある「たのしい」醍醐味を，読者自身が十分に感じとることができると信じています．そしてそのことが礎となり，夢のある美しい”読者の科学”が育つと願っております．

スパース表現を用いたモデル化は，2000年以降急速に発展した基礎分野であり，その応用分野は幅広く，信号処理・画像処理のみならず，機械学習，画像認識，コンピュータビジョン，自然言語処理など，多岐に渡っている。 本書は学生向けの講義を念頭に書かれているため，理論的基礎や研究背景を詳細なアルゴリズムを交えて丁寧に解説している。また，画像処理を応用例として豊富に説明しているため，本書があれば基礎から応用までを理解することができる。

環境と共生し、持続可能な社会に貢献する化学技術を網羅し、ポイントを的確に、充実した内容でまとめた、実用性の高いリファレンス。

Wileyより2014年1月刊行に刊行された””Solid State Chemistry and its Applications， 2nd Edition， Student Edition(Wiley)””の翻訳版。1988年に1st Editionが、1999年に2nd Editionが刊行された””Basic Solid State Chemistry””の改訂版に相当します(原著序文より)。1996年に講談社から刊行された『ウエスト固体化学入門』は『Basic Solid State Chemistry』の初版の翻訳版です。 『Basic Solid State Chemistry』は教科書として世界中で読まれ続けました。本書は待望の改訂版といえます。判型がA5からB5へと大きくなり、図版もカラーになりました。取り扱う結晶構造が大幅に増加し、合成・製造方法に関する章も追加されました。複雑な相図もていねいに解説してあり、最先端の機能材料まで幅広く扱っています。 固体材料を扱っている研究者には必読の1冊です。一生手元に置いておきたいような充実した内容であり、学生にもお薦めします。 なお、原著はwebと連動しており、結晶構造を動かしながら見ることのできるアプリケーションおよび多くの結晶構造をダウンロードできます。 第1章 結晶構造と結晶化学 第2章 結晶の欠陥，非化学量論性および固溶体 第3章 固体における化学結合 第4章 合成，プロセッシング，製造法 第5章 結晶学と回折法 第6章 顕微鏡法，分光法，熱分析法 第7章 相図とその解釈 第8章 電気的性質 第9章 磁気的性質 第10章 光学的性質：発光とレーザー 付録や演習問題も充実しています。 【訳者代表】 後藤 孝 東北大学金属材料研究所 教授

日本が急速に工業化を成し遂げた要因の一つとして、近代以前から蓄積されてきた伝統産業の匠の技がありました。匠の技は日本のものづくりのバックボーンであり、現代の工業技術にも応用できるヒントを秘めています。第1章 竹・木材(3層構造の京弓の材料選び；足かけ3年経た竹が京弓に使われる ほか)；第2章 繊維・紙(縄文時代から現代までつながる組紐の歴史；美しい光沢をもつ絹糸の仕組み ほか)；第3章 塗料・接着剤(塗料にも接着剤にもなる漆；9000年に及ぶ漆の歴史は現在進行形 ほか)；第4章 金属材料(旗頭は打たれて伸びる金属で表現する；旗頭の組立は熱せられた金属の伸びを抑えて接合 ほか)；第5章 土・焼き物(京瓦の最高峰「本ウス」に使われる粘土と仕上げ方法；京瓦の表面の美しさは磨きによって得られる ほか)

近年、火山噴火、地震、津波の発生が多くなり、豪雨が多発、土砂崩れや洪水が起こり、一方で旱魃が広がっている。 地球の構造、仕組み、システムを丁寧な図解で科学の視点から解説し、これらの現象の本質を解明する。

単一粒子の物性と粒子集合体の特性にわけて整理し、それぞれの技術・学問の進展も含めてやさしく解説した粉体工学の入門書。

水が気体状態なった「蒸気」は、広く地球上に存在し、私たちの生活や各種産業で広範囲に利用されている。本書は、こうした身近な蒸気の特徴、日常生活(料理、お風呂など)や産業(ボイラ、タービンなど)におけるさまざまな応用をわかりやすく紹介、解説する。蒸気を上手に使うヒントが得られる。

バイオミメティクスとは、動物や昆虫の動きや特徴を模倣して技術に活かすことである。生物のどんなところをどう技術に活かせるか、やさしく網羅的に紹介。小型飛行ロボット、空気抵抗の少ない乗り物の構造や表面、粉末状の接着剤など、環境にやさしく生活を快適にするヒントが満載。

マンガと会話形式の解説だけで物理の基本が手に取るように理解できます。高校生や学生はもちろん、大人になって物理をやり直してみたい人にとって、楽しみながら学べる、とにかくわかりやすい新スタイルの「物理の教科書」です。 力のつり合いと作用反作用、慣性の法則と運動の法則、重さと重量、重力と万有引力、運動の相対性、運動量保存の法則、エネルギー保存の法則などを身近で具体的な例を使い、マンガで説明します。