学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate		理学部
時間割コード
Registration Code		0626000
科目区分
Course Category		専門科目
Specialized Courses
科目名　【日本語】
Course Title		宇宙物理学Ⅲ
科目名　【英語】
Course Title		Astrophysics III
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員　【日本語】
Instructor		草野　完也 ○
担当教員　【英語】
Instructor		KUSANO Kanya ○
単位数
Credits		2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period		春 金曜日 ２時限
Spring Fri 2
授業形態
Course style		講義
Lecture
学科・専攻
Department / Program
物理学科
必修・選択
Compulsory / Selected
選択


授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)
宇宙における様々なプラズマ現象をプラズマ物理学の基礎から学ぶことを目的とする。特に、太陽恒星活動、太陽恒星圏、地球と惑星の電磁気現象、星形成領域、降着円盤などにおける宇宙プラズマ現象の理解を深めることを目指す。
授業の目的　【英語】
Goals of the Course
The purpose of this course is to give each student an appreciation and understanding of the space and astronomical plasma phenomena, e.g., solar and stellar activities, heliospheric and atmospheric activities, electromagnetism of the earth and planets, star formation regions, and accretion disks, based on the basic theories of plasma physics.
到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
プラズマと電磁流体力学の基礎理論を学び、それに基づいて様々な宇宙プラズマ現象の物理を理解することができること。
到達目標　【英語】
Objectives of the Course
To learn the basic theories of plasmas and magnetohydrodynamics and to be able to understand the various astronomical plasmas based on them.
授業の内容や構成
Course Content / Plan
この授業では以下の通り、プラズマと宇宙プラズマ現象を理論的に記述するための基礎を学んだ後に、具体的な宇宙プラズマ現象について観測的事実と理論モデルについて学ぶ。

1. 序論：　プラズマとは何であるかを学ぶと共に、様々な宇宙プラズマ現象を概観する。
2. 宇宙プラズマの数学的記述：　様々な電磁場中での荷電粒子の運動について学んだ後に、分布関数を使ったプラズマの記述法を学ぶと共に、大スケールに適用されるプラズマ理論としての電磁流体力学 (MHD)の基礎を学ぶ。
3. 宇宙プラズマの構造を決めるもの：　様々な種類のプラズマ平衡について学ぶ。特に、フォースフリー磁場の性質について学ぶ。
4. 宇宙プラズマにおける波動と衝撃波：　電磁流体力学波とその衝撃波の基礎理論を学ぶと共に、関連する宇宙プラズマ現象について学ぶ。
5. 宇宙プラズマにおける不安定性と磁気リコネクション：　電磁流体力学不安定性と磁気リコネクションの基礎を学ぶと共に、それらを基に太陽フレアなどのプラズマ爆発現象の理解を深める。
6. 宇宙における高エネルギー粒子の生成：　波動と粒子の相互作用の基礎を学ぶと共に、フェルミ加速などプラズマ中の粒子加速について学ぶ。
7. ダイナモ：　ダイナモ理論の基礎を学ぶと共に、太陽黒点周期など天体磁場の生成と変動について学ぶ。
8. 宇宙天気とその予測：　人間生活に関連する宇宙プラズマ現象としての宇宙天気について学ぶと共に、その社会影響を軽減する取り組みとしての宇宙天気予報のための研究の現状と課題を学ぶ。

毎回の授業に関連した簡単な課題を課します。翌週までに課題レポートとして提出してください。また、授業で行った質問と議論をまとめた質問レポートも提出してください。
履修条件
Course Prerequisites
電磁気学の基礎を習得していること。この科目は、日本語で実施されます。
関連する科目
Related Courses
電磁気学Ⅰ、電磁気学Ⅱ
成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria
授業における質問と議論の内容及び提出されたレポート（課題レポート及び質問レポート）の内容をもとに評価する。宇宙プラズマに関する基礎的な知識を獲得すると共に、授業へ積極的かつ能動的に参加することを合格の基準とする。
不可(F)と欠席(W)の基準
Criteria for "Fail (F)" & "Absent (W)" grades
履修取り下げをせずにレポートを60％以上提出しない者についてはFとする。
参考書
Reference Book
・ プラズマ物理入門　F. F. Chen著、内山岱二郎訳　(丸善)
・ 宇宙流体力学　坂下志郎、池内了著（倍風館）
・ Plasma Physics, Basic Theory with Fusion Applications, K.Nishikawa and M. Wakatani (Springer- Verlag)
・ Physics of Solar System Plasmas, Thomas E. Cravens (Cambridge University Press)
教科書・テキスト
Textbook
特に指定しない。必要に応じて講義資料を配布する。
課外学習等（授業時間外学習の指示）
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours)
毎週出題する課題について自ら考察し「課題レポート」として提出してください。また、授業中に行った質問と議論をまとめ、関連する事項を自ら調査考察して「質問レポート」として提出してください。授業中に行えなかった質問についても質問レポートに記入して提出してください。
注意事項
Notice for Students
質問や議論のための研究室訪問を歓迎します。予定を調整しますので、電子メールで必ず事前にご連絡ください。担当教員の研究室は「研究所共同館（宇宙地球環境研究所）Ⅰ－４２５室」です。

担当教員のWEBページ
http://www.isee.nagoya-u.ac.jp/~kusano/
他学科聴講の可否
Propriety of Other department student's attendance
可
他学科聴講の条件
Conditions for Other department student's attendance
特にありません。
レベル
Level
物理学科の学部4年生レベル
キーワード
Keyword
プラズマ、電磁流体力学、宇宙、太陽、宇宙天気
履修の際のアドバイス
Advice
授業中に積極的に質問と議論をすることを特に歓迎します。
授業開講形態等
Lecture format, etc.
対面・遠隔の併用。
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置
Additional measures for remote class (on-demand class)
遠隔授業はZOOMで実施し、授業内容の録画をオンデマンドで視聴できるようにします。課題は授業で提示しますので、課題レポートと質問レポートを翌週までにNUCTで提出してください。教員への質問は電子メールまたはNUCTによって行うことができます。授業の受け方について詳しくは第1回目の授業で説明します。