4ページ目: 物理/化学/数学

真空の基礎科学から作成・計測・保持する技術に関わる科学的基礎を解説。真空科学・技術の過去・現在・未来が詰まった一冊。

1 数学の準備(線形代数：直交関数、固有関数、演算子：変分法)2 多電子波動関数と演算子(電子状態：軌道、Slater行列式、基底関数：演算子と行列要素：第2量子化：スピン対称性を満足する配置)3 Hartree‐Fock近似(Hartree‐Fock方程式：Hartree‐Fock方程式の導出：Hartree‐Fock方程式の解の解釈：制限つき閉殻Hartree‐Fock法：Roothaan方程式：H2とHeH+のモデル計算：多原子系の基底関数系：閉殻Hartree‐Fock計算の例：非制限開殻Hartree‐Fock法：Pople‐Nesbetの方程式)

あらゆる物質の基礎である分子の電子構造の最新の理論を，演習問題を中心にわかりやすく解説したテキスト。この分野で計算機を使う人の必読の書。4 配置間相互作用(2電子励起Cl：自然軌道と1粒子縮約密度行列)5 電子対および結合電子対理論(独立電子対近似：結合電子対の理論：1粒子ハミルトニアンで記述される系への多電子理論の適用)6 多体摂動論(Rayleigh‐Schr¨odinger〔RS〕摂動論：軌道摂動論―1粒子摂動：相関エネルギーの摂動展開)7 1粒子多体Green関数(1粒子系のGreen関数：MBGFの定式化のH2とHeH+への応用：GF理論を使った計算の例)

機械の発展の大きな障害となる振動についての基礎をまとめた書。力学の基礎事項からはじめて運動方程式の誘導法を詳しく説明。計測・評価・対策法の基礎理論を学べる。理解を深める豊富な例題・演習問題を掲載。

機械・航空・建築などの学科の学生と、動的設計・構造解析の分野の技術者を対象に、振動工学の広範な項目を取り上げ、ていねいに解説する。重要な項目を充実させ、例題・演習問題を再検討した改訂版。

場の量子論の標準的な教科書。輻射の量子論を簡単に復習してから、量子電磁力学の摂動論を展開。Feynman規則を導き、最低次のQED過程、輻射補正、理論の正則化を論じる。練習問題も多数収録。

量子力学上級編の教科書として、長年親しまれてきたJ．J．サクライの名著の邦訳。相互作用表示とS行列展開の一般論から、電子・光子・中間子の伝播関数や、断面積の計算方法などを理解しやすい形で解説。

量子力学上級編の教科書として、長年親しまれてきたJ．J．サクライの名著の邦訳。ラグランジュ形式の紹介から、レイリー散乱などを量子力学的に扱う方法、ディラックによる相対論的電子論とその応用などを解説。

上級クラスの固体物理学に現れる諸概念を、総合的・包括的に解説した教科書。固体における電子系の量子力学的な扱い方の基礎を紹介し、近藤問題、ボゾン化、金属超伝導、量子相転移などの具体的な諸問題を論じる。

電力系統とは、電気を利用者へ供給するための、発電、変電、送電、配電の全てを含む電力システムのことをいう。本書は、電力系統の概要およびそれらを取り扱うための技術についてとりまとめ、近年の電力自由化における発送電分離や、スマートグリッドなどにも触れている。基礎から応用までを詳解するとともに、豊富な例題および章末問題を収録。

量子重力理論の有力候補である「ループ量子重力」の基礎を、学部学生向けに平易に解説した入門書。特殊相対性理論と電磁気学、量子力学と場の量子論の基礎などを解説。ループ量子重力の現状と課題も概観する。

工学の分野では、各種力学系を中心に、コンピュータの進歩に合わせたシミュレーションの前提となる基礎的体系的理解が必要とされている。本書は、各分野での実験力学の方法を述べた集大成。

実験中の事故・災害の防止，応急処置などの手引きである本書は，1975年の第1版以来，大学，企業などでの必携定番書として高く評価されている．今回の改訂では，法規変更、特に環境関係法令への対応や、現状に合う化学物質・廃液の取扱いへの修正を行うとともに，2色化とレイアウト一新も図って誌面を見やすくした．

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。

電磁気学を基本中の基本から学ぶ教科書。430個の「穴埋め」と230を超える「演習問題」で電磁気学がしっかりと身につく。大学基礎教育における電磁気学の教え方に一石を投じた1冊。一部書き込み式。

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。

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。

常微分方程式・ベクトル解析・複素解析・フーリエ解析・ラプラス変換の5分野について，応用する視点で解説された書籍．「なぜこれを考えるのか」「これが工学でどう役立つか」にふれながら，できるだけ直感的に理解しやすいような説明がされているため，学びやすく，モチベーションアップも期待できます．物理学のほか，電気系，機械系，化学系などの多様な例題が取り上げられているので，数学がいかに有益なツールであるかを実感しながら理解を深めることができます．詳細解答つきの演習問題もあり，独習用にもおすすめです．

電磁気学、力学、流体力学など物理分野、さらには幅広い工学分野におけるベクトル解析の応用例、具体例を数多くあげ、ベクトルの「発散」「回転」など、応用上、重要なベクトル解析の知識・手法が身に付くよう構成。

工科系の学生を対象に、数理物理をやさしく解説。第1部では数理物理に必要な数学のうちテーマを精選して解説。第2部では解析力学、電磁気学、量子力学の3テーマに絞って基礎を解説した。

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。

光通信、レーザー計測、イメージング…。あらゆる面で現代社会を支える光の技術。その光をコントロールする鍵が、コヒーレンスと偏光。光技術開発者に向けてウォルフが書き下ろす入魂の最新テキスト。

エレクトロニクス関連産業の発展と共に、有機材料は光ディスク、液晶、センサーなどに使われている。本書はこの分野の基礎理論、基礎技術、各種材料を系統的に整理して詳細に解説する。

固体物理学の初等的教科書の最新改訂版。ナノ構造の章を加え、発展著しい超伝導と磁性体を早い段階で学習するよう章の順序を入れ替えた。上巻には、結晶構造、フォノン、半導体、金属、超伝導などを収載。

本書は，教養レベルの学生を対象にした宇宙論の変遷を学ぶ教科書である。古代の宇宙観にはじまりニュートン力学が完成した近代宇宙論を述べ，そして相対性理論と量子力学の出現によって一変した現代物理が古典宇宙論の描像を大きく塗り替えた最先端の宇宙科学までを交えて解説する。数式は出来るだけ省き(必要な箇所には Advanced というコラム的な扱いをして，読み飛ばしても良い工夫をしている。話題性となる科学ニュースも多数のコラムとして記述し，読み応えのある内容となっている。 [本文2色刷り][口絵カラー2ページ]

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．

本書は，実に多彩かつユニークなトピックが取り上げられている。特に，磁気センサや電気双極子モーメントといった素粒子や固体物理学に共通した重要な問題も含まれている点はユニークである。実験科学者によって書かれていることもあり，多くのイラストを交えながら解説されているため，単なる式の羅列からなる専門性の高い教科書に比べると初学者でも理解しやすい内容となっている。すでに一度原子物理学を学んだ読者でも，より直観的な理解を深めることができるだろう。また，全体を通して，問題提起―ヒント―解答という独特の形式で構成されているため，読者は常に問題意識と知的好奇心を維持して読み進めることができるだろう。 [原著：Atomic Physics： An Exploration through Problems and Solutions 2nd． Ed．]

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．

難解な化学結合論を、難しい物理や数学の知識がなくても理解できるように説明した書。一歩踏み込んだ学習がしたい人向けの解説も盛り込んだ。「電子の発見と原子模型」「量子力学の基礎」など11章で構成。

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。

身近な話題からはじめ、物理の基本法則まで到達できるテキスト。物理に苦手意識がある学生も無理なく学べる!教養向けテキストとして使用しやすいように、16章構成で図版をカラーにした。 特徴 ・本文の内容をより深く理解できるようにコラムを用意した。コラムには、「Focus」「参考」「発展」の3種類がある。「Focus」は本文にそくした物理学の解説である。本文で紹介された現象をより深く理解することができる。「参考」は理解の一助となる話題を提供している。「発展」はより進んだ内容を紹介している。 ・各章に章末問題がある。本文やコラムに関係している問題で、数値を入れるだけのやさしい問題から，解説文を読んでそれを応用する問題までさまざまである。一度は章末問題に挑戦していただきたい。解答を見るだけでも学ぶこともあるだろう。 主な内容 第1章 宇宙のビッグヒストリー ― 宇宙・太陽系の始まりと終わり 第2章 地球とエネルギー ― エネルギー概念の導入 第3章 自動車の物理学 ― 運動量と摩擦力 第4章 転倒の物理学 ― 力のモーメント 第5章 飛行機の物理学 ― 流体力学入門 第6章 IH調理器の物理学 ― 電磁誘導による渦電流 第7章 色彩の物理学 ― 光 第8章 太陽光発電の物理学 ― 光電効果と半導体 第9章 電池の物理学 ― 化学反応ポテンシャル 第10章 生命維持とエネルギー ― 熱力学入門 第11章 お風呂の物理学 ― 熱平衡と熱放射 第12章 エントロピーと社会 ― エントロピー増大則と人間意識の役割 第13章 楽器の物理学 ― 振動・波動 第14章 原子力発電と物理学 ― 核壊変 第15章 CT・MRI・PETの物理学 ― X線・核磁気共鳴 第16章 化学反応と物理学 ― 量子力学の視点

食物、医療品、衣料品、はては電気器具に至るまで、日常生活は化学物質で支えられている。ビタミン、ミネラル、アミノ酸、高分子、危険物など、日ごろ気になるあの言葉を、化学の基礎理論に立脚しながら楽しく解説。

機器分析装置のなりたちを理解し、機器分析装置・器材の原理的な把握ができるよう編集した学部生、高専生のための入門的教科書。分析化学の基礎、電磁波を用いる分析法、質量分析法などをわかりやすく解説。

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。

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。

環境計算の技術者・実務者向けに必要な数学・統計の知識を単位換算など初歩から体系的に集約。

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。

物理は自然科学の中で最も基礎的な学問分野の1つである。力学をはじめ，熱・統計力学，電磁気学，固体物理学やプラズマ物理学，量子力学，相対性理論，宇宙論などの多岐にわたる分野でもある。近年は，生物物理，医学物理などの幅広い領域への展開がなされてきている。 筆者は，現在いくつかの大学で基礎物理学，力学，電磁気学，エネルギー学などの講義を担当してきており，筆者のこれまでの講義をベースにして書き下ろしたのが本書である。理工系の力学や物理学の教科書として，また，生物系や医療系の基礎物理学の教科書として利用可能である。 前半に力学(剛体，流体を含めて)を，後半に様々なエネルギー編として，熱，波，電気，原子を，最後に生命と宇宙の特別編を記載している。高校での物理内容が「物理基礎」と「物理」とに最近変更になったことも考慮して，半年の理工系の基礎物理学(力学)の講義用と，半年の生物・医療系の基礎物理学の講義用とを一体化した教科書である。 各章ごとに5節にまとめてキーワード，本文，例題，演習問題を記した。これまでの講義では，関連しそうな映画の予告編ビデオを通じて物理の課題に興味を持ってもらうようにしていたが，この「映画の中の物理」のコラムも含めた。また，講義では意外と正解率の低かった「物理クイズ」も掲載し，さらに「科学史コラム」も各章の終わりに記載して物理に興味を持ってもらえるように配慮した。