物理教育

目次

2024 年 72 巻 1 号 p. Toc_1-
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_Toc_1

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CONTENTS

2024 年 72 巻 1 号 p. Toc_2-
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_Toc_2

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研究報告

縦波の伝搬と反射を可視化する新しいウェーブマシンの開発

影島賢巳, 宮城拓海

2024 年 72 巻 1 号 p. 1-4
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_1

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物理の初等教育において，横波に比べて直感的な理解が難しい縦波の伝搬と反射をわかりやすく演示するため，質量要素と弾性要素を集中定数的に分離して一次元的に連結した縦波ウェーブマシンを新たに考案し製作した。縦波の変位を自動的に横波的に表示するための光学的機構も考案した。これらの工夫の結果，縦波の伝搬の様子を肉眼で追跡できる程度のゆっくりした伝搬速度を実現するとともに，固定端反射と自由端反射を再現し，その様子を横波表示的に観測できるようになった。

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研究短報

弾性球・非弾性球・スーパーボールの反発係数の温度変化

神原浩, 高橋隼

2024 年 72 巻 1 号 p. 5-8
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_5

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私の工夫・私の実践

「ニュートンリング」における干渉条件

黒田要

2024 年 72 巻 1 号 p. 9-12
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_9

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物理授業へのコンセプトマップの活用：教員養成課程における実践と改善

小林良彦

2024 年 72 巻 1 号 p. 13-16
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_13

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「量子的振る舞い」を導入した『アドバンシング物理 AS』7 章の授業実践

阿部春樹, 舟橋春彦

2024 年 72 巻 1 号 p. 17-20
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_17

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α 線源と Si 半導体検出器を用いた放射線実験

門叶冬樹, 武山美麗, 森谷透

2024 年 72 巻 1 号 p. 21-24
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_21

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探究型生徒実験「質量の推定」の実践

小河原康夫

2024 年 72 巻 1 号 p. 25-28
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_25

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授業さいこう

生徒が自ら考え，理解を深めるためのいくつかの試み

島崎亮浩

2024 年 72 巻 1 号 p. 29-34
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_29

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理解を深めてゆく中で，自ら考える過程は重要である。実験や講義の中で生徒が自ら考え始める為には，きっかけやその為の仕込みが必要である。実験を行う際は，センサー（変換素子）類を用いた ICT 測定機器が便利である一方で，その測定原理が置き去りにされていることも多い。まずは，測定原理の理解を中心に据えた授業実践を紹介する。次に，授業の中で積極的にトラップ（仕掛け）を仕込んだ展開例や，生徒が演習問題を作成する作問課題”導入の実践結果を報告する。作問課題に対するアンケート調査からは，授業時に扱う例題が作問と内容理解に影響を与えていることが推察され，改めて例題の重要性を認識した。

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若手教師の声

物理教育の素朴概念を払拭するために

峯岸晃生

2024 年 72 巻 1 号 p. 35-36
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_35

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追悼

物理は自由だ江沢先生が遺されたもの

上條隆志

2024 年 72 巻 1 号 p. 37-38
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_37

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特集

霜田光一先生追悼

増子寛, 植松晴子, 室谷心

2024 年 72 巻 1 号 p. 39
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_39

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KBGK のころ

有山正孝

2024 年 72 巻 1 号 p. 40-43
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_40

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日本物理教育学会会長の霜田光一先生

高橋憲明

2024 年 72 巻 1 号 p. 44-45
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_44

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霜田光一先生に教えていただいた物理学

小林英一

2024 年 72 巻 1 号 p. 46
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_46

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特集にあたって：電磁波の伝播を中心にした電磁気学

浮田裕

2024 年 72 巻 1 号 p. 54
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_54

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電磁気学再考 ─変位電流を中心に─

高橋憲明

2024 年 72 巻 1 号 p. 55-60
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_55

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電磁気学は完成した古典物理学の分野の一つである。しかし，必ずしも易しく理解できるとは限らないようである。J. C. Maxwell が基本となる方程式を発見して既に 170 年になろうとする今日でも，誤解や曲解がしばしば見られる。電磁波を考える上で基本的な，Ampère-Maxwell の法則で導入されている変位電流（電束電流）に関しても，理解の難しさ，実験の困難のためか，誤った記述が多々見られる状況である。電磁気学を基礎からはじめて，正しい理解を得るにはどの範囲を視野において考える必要があるか検討する。

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真空の物質性と変位電流

菅野礼司

2024 年 72 巻 1 号 p. 61-64
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_61

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電磁気学のマクスウェル理論をミクロのレベルの量子電気力学に基づいて考察する。相対論的場の量子論における真空は，カラの空間（単なる物質の容れ物）ではなく，電子・陽電子対などによって満たされている物質的実体（一種の誘電体）である。その真空の物質性を考慮するならば，真空の誘電率や透磁率，および変位電流などの物理的意義がより明らかになるだろう。この真空の中での変位電流は仮想的な概念でなく実体的な存在であり，実電流と同等で磁場を作るといえる。最後に，マクスウェル方程式と因果律について言及する。

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半直線電流でパラドックス？

斎藤吉彦

2024 年 72 巻 1 号 p. 65-68
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_65

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半直線電流の電磁場による「パラドックス」をディラックによる磁気単極子の表現を利用することで解く。また，半直線電流を点電荷列とみなすことで「パラドックス」の物理的描像を与える。相対論的マクスウェル方程式の考察から電荷密度と電流密度が源であり，変位電流は相対論的に必然的な項で他の項と関わりあって電磁波の伝播を創出することを主張する。マクスウェル方程式に馴染みのない方々も読者の対象とした。

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電磁波の速さと誘電率，透磁率との関係式を説明する方法

米田隆恒

2024 年 72 巻 1 号 p. 69-72
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_69

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マクスウェル方程式まで遡らず，しかしそこから導かれた高校物理の教科書の記述を出発点として，図解と類推によってc= 1  ε_μ_を導く説明方法を提案する。また，求めた E とH の関係式を微分の形に精密化し，磁場の波として正弦波を指定することにより，電場の波の式が導かれ，電場と磁場の振動方向が互いに直交すること，両者の角振動数や位相が一致すること，振幅の比が定数であることを具体的に示す。

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ワンポイント

AI に聞いてみた

小河原康夫

2024 年 72 巻 1 号 p. 4
発行日: 2024/03/12
公開日: 2024/03/27

DOIhttps://doi.org/10.20653/pesj.72.1_4

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