裳華房の物理/化学/数学

1 力学入門(単位と物理量：運動の法則：いろいろな運動：仕事とエネルギー：運動量と角運動量)2 電磁気入門(電気と電場：電流：磁気と磁場：過渡現象と交流回路)

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。

量子力学とは、私たちの直観が通じないミクロな世界の現象を、どのようにとらえ、どのように考えるのかについての学問分野である。本書は、初学者にはわかりにくい量子力学の世界を、おおむね科学の歴史を辿りながら解きほぐし、量子力学の誕生から現代科学への応用までの発展に沿って丁寧に紹介した入門書である。 他書で多く見られるように、初めから量子力学が出来上がったものとして解説するのではなく、量子力学がどうして必要とされるようになったのかをスモールステップで解説することで、量子力学と古典物理学との違いをはっきりと浮き上がらせ、初学者が量子力学を学習する上での”早道”となることを目標にした。 なお、量子力学の既習者には、かつての物理学者が古典物理学の範囲内でどのように格闘したかを学習することで、物理学一般の復習と理解にも繋がるであろう。

同シリーズの『演習で学ぶ 量子力学』(小野寺嘉孝 著)に比べ、物理学科で学ぶ本格的な量子力学の内容となる教科書・参考書。解説にあたっては、できるだけ単一の原理原則から出発して量子力学の定式化を行い、常に論理構成を重視して、量子論的な物理現象の明確な説明に努めた。また、応用に十分配慮しながら、できるだけ実験事実との関わりを示すようにした。 さらに、「量子基礎論概説」の章では、量子測定などの現代物理学における重要なテーマについても記し、そして本書の最後に「場の量子論」への導入の章を設けて次のステップに繋がるように配慮するなど、”現代的なアプローチ”で量子力学の本質に迫った、著者渾身の一冊である。

量子ドット研究の国内第一人者が，これからこの分野の研究を始める大学院の学生や研究者，技術者を対象に，多岐にわたる量子ドットの光学的性質を主に解説し、あわせて量子ドットの応用についても現状までの進展を紹介した。本書によって、30余年にわたる研究の膨大な蓄積により生み出された、多岐にわたる量子ドットの光学的性質とその応用に関する知見を速やかに理解していただき、新しく量子ドットの研究を進展させてくださることを期待する。

薬学系学部で学ぶ大学生を主な対象とする基礎化学の教科書。新しい「薬学教育モデル・コアカリキュラム」の内容に準拠し、高校化学の基礎知識がなくとも無理なく薬学に必要な化学を習得できるよう編集されている。章末には復習問題に加えて薬剤師国家試験類題も収録、到達度を確認しながら学習を進めることができる。

本書は、いわゆるオーソドックスな教科書とは異なるアプローチで執筆された、微分方程式の入門書である。 一つは、思い切って理論的背景を省略し、ある物理や工学の問題は微分方程式でどのように表されるのか、そしてその微分方程式を解くことにより何がわかるのか、といった応用面を主眼にした。とくに、最も重要と思われるニュートン力学と電気回路の線形微分方程式の問題には大きく紙幅を割いた。 もう一つは、微分方程式の「解き方」以外の側面に光を当て、微分方程式を解かなくてもわかる洞察について、また一見まったく異なる二つの現象が共通の微分方程式で記述できるという面白さについて述べた。 本書を通じて、微分方程式の「解き方」でなく、「使い方」がわかったという実感を持っていただければ幸いである。

物理や工学の広い範囲で必要とされる振動・波動についての入門的教科書。 本書を執筆した目的の1つに、本書を使って「勉強のしかた」を学んでもらうことがある。公式や知識をただ暗記するだけの勉強法から脱却して、なぜ、そのようになるのかを考えながら内容を理解していく勉強法に切り替えてほしい。 それを手助けする本書の特徴として、以下が挙げられる。 (1)数式の変形過程を省略せずに丁寧に記述した。式の変形過程がわかりにくいと思われる箇所には吹き出しをつけて、なぜそのように変形されるのかを示した。 (2)初学者がつまずきやすい箇所では、丁寧に説明するとともに NOTE を付して補足説明を行った。それによって、他書を参照しなくても本書だけで勉強できるようにした。 (3)すべての章末問題に略解をつけ、かつ詳細解答を裳華房Webサイトに公開することで、読者が自学自習によって内容を深められるようにした。

裳華房では1999年に『高温超伝導の科学』(品切れ中)を刊行したが、これ以降も超伝導分野はめざましい進展を成し遂げてきた。特に”超伝導磁束状態”の研究は基礎から応用を含む幅広い分野に波及し、改めて包括的な専門書を望む声が高まってきた。 そこで、我が国の超伝導分野の今後の発展に寄与することを目的として、超伝導磁束状態の研究を牽引してきた国内の第一線の研究者の方々に、専門的な立場から分野ごとに細かく執筆していただいた。

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。

電子の軌道運動やエネルギー準位のイメージを利用しながら、化学元素の性質の由来や化学結合の仕組みをしっかりと学んでみようという人のために書かれた参考書。最新の化学結合論を平易にかみ砕いて解説した。

電磁気学をその基礎からやさしく解説する。各事項の理解に必要な数学を本文中で解説し、電磁気学を学ぶと同時に電磁気学の理解に必要な数学をも学べるように工夫された、工学部の基礎教育における教科書。

有限な地球という制約条件のなかで、豊かな社会をいかに維持発展できるか。科学的に信頼のおけるデータだけをもとに、地球環境の現状を理解し、環境問題を解決するための具体的な方策を提言する。 『化学の指針シリーズ 化学環境学』(ISBN 978-4-7853-3218-1)の刊行から10年。本書は、同書をベースにしつつもできうる限り最新のデータを組み込み、大幅に再編・改訂・加筆したもので、化学者・化学技術者の立場から地球環境問題と真摯に取り組み、具体的提言を続けてきた著者の、集大成ともいえる一冊である．

物理学者ファインマンが産み出した理論的手法である”経路積分”は、直観的見通しのしやすさと扱いのしやすさなどから、素粒子理論をはじめとして物性理論や化学の分野にまで広く浸透し使われるに至っている。この、広く現代物理学を扱う上で強力な道具となりうる経路積分について、長年場の量子論の研究をしてきた著者が、”扱いやすさ”を念頭におき、できうる限り丁寧に解説することを心がけて執筆した。読者の実力養成のために、多くの例題と練習問題(節末問題)を配置し、巻末の付録にはこれらの計算で用いる公式を(証明も含めて)挙げて、学習の便宜を図った。

本書は金属中の伝導電子の示す基礎的諸性質，特に近藤効果といわれるものについて，じっくりと初心者にもわかるように解説したものである． 原子・分子の量子論から説き起こし，いわゆる近藤効果を，局在スピンの揺動という見地からとらえてその本質を解き明かす．さらに，近藤効果に関する厳密解について，数学的に難解にならぬようかなりのページを使って懇切に解説する．

多くの基礎有機化学教科書のような「官能基別」の章立てをとらず、有機化学本来の基礎(語学における文法に当たるもの)とは何か、を提言する新しいタイプの教科書。各論的な説明ではなく、有機化学の体系の全体を見通した解説に努めた。本書を通して読者は、有機化学の面白さが分子の立体構造や結合の組換えにあることを理解し、有機化学の基本を確実に身につけることができるだろう。

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。

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。

電磁気学の全体像を見通し良く把握・理解できるように、各論的な話から始めるのではなく、最初の数章でマクスウェル方程式を微分形まで含めて完全な形で示し、その後で、電磁気学の様々な現象をマクスウェル方程式から導出した上で、大学初年級の読者を念頭に懇切丁寧に解説した。力学を運動方程式から学び始めるように、マクスウェル方程式から学び始める本書は、電磁気学を学ぶ上で、まさに理想的ともいえる構成の教科書・参考書となっている。

高等学校で物理を学習したことがない人たちに対する長年の教育経験を活かして、厳密で数理的にまとめられた知識や考え方の体系よりも、”物理的なモノの見方や考え方を理解してもらう”ことに重きを置いて書かれた、まさに「教養」のための物理ともいえる入門書である。 本書の特徴 ・ 力学・熱力学・電磁気学・現代物理学について、初歩的な数学のみを用いて解説。 ・ 物理の初学者にとってはわかりにくいと思われる箇所やポイントとなる箇所には、ワンポイントレッスンとして側注を付して解説。 ・ 原子力発電所での事故に鑑み、原子力や放射線についての基本的な知識が得られるように、現代物理学の章では放射線や核分裂の初歩的な内容について解説。

理系・文系を問わず、化学初学者の幅広い興味に応えるために編まれた基礎化学の半期用教科書。 化学の本筋を易しく簡潔に解説した本文と、くらしにまつわる話題満載の側注記事やコラムによって、楽しみながら化学の知識を身に付けることができる。

高校と大学で学ぶ化学の内容の違いを明示して定評を得た旧版を、高校学習指導要領の改定を機によりパワーアップ。演習問題やコラム、解説記事の充実と共に、有機化学をより筋道だてて理解できるよう大幅に加筆した。旧版同様、詳細な問題解答をwebページに載せ学習の便を図っている。