物理系大学生のINSHI進捗ほ〜こく

院試勉強の予定などをメモしていきます。院試が終わったら卒論の進捗など

院試体験談〜専門科目編(力学・電磁気学)〜

専門科目についての院試勉強について書きます。

ここでいう専門科目とは物理学(力学/電磁気学/量子力学/統計力学)のことです。

科目ごとに分けて書こうと思います。

おすすめの参考書などamazonに飛べるようになっています。どれも買って損はしないと思いますので是非ポチってみてください!

どの科目をどの時期から勉強したかなどは概要のところで書いてあります。(執筆中)

すべての科目について基本的に過去問を見てから必要なところを重点的に勉強したので一部カバーできていない範囲などあります。

また、書いていて長くなりそうなので力学・電磁気と量子・統計に分けて書こうと思います。

まずは力学から

 

❏力学

 

相関基礎/物理工学の過去問を見てみると質点系から剛体の力学、解析力学まで満遍なく出題されていましたが解析力学の正準変換やハミルトン−ヤコビの主関数など理論的なことは出題されていませんでした。解析力学はとにかく、ラグランジアンから運動方程式や保存則が導出できればよいと思います。

また、質点系の力学に関してはほとんど知っている状態だったので院試問題を解いて慣れればいいやという感じで、あまり理解をしていなかった剛体の力学から復習をはじめました。具体的にやったことは、まずマセマを軽く1日くらいで読み終わり演習書で剛体の問題のところを勉強しました。

 

マセマの教科書は簡単だから全く勉強していない初学者の人におすすめです。

演習力学 (セミナーライブラリ物理学 (2))

演習力学 (セミナーライブラリ物理学 (2))

 

 サイエンス社が出している鉄板の演習書です。

この本で剛体の問題はほとんどカバーできると思います。

ラグランジアンから運動方程式を求めて問題を解いていく実践的な問題はこちらの演習書で勉強しました。個人的にかなりおすすめの演習書です。基本的にすべての問題は2回、気になった問題は3回繰り返してやりました。

 

力学 (大学院入試問題から学ぶシリーズ)

力学 (大学院入試問題から学ぶシリーズ)

 

 また、過去問で気になった分野などは研究室においてあった詳解力学演習を見て気になった問題を解きました。ほかの人のブログを見ても詳解力学演習を使っている人は多かったしどこの研究室や図書館に一冊はあると思うので借りて辞書代わりにするといいと思います。

詳解力学演習

詳解力学演習

 

力学はすべての分野の中で一番問題のバリエーションが多いので問題をたくさん解いて見たことがない問題が出た時にどうやって考えるのかについて自分で研究してみると面白いと思います。 

質点系だとラグランジアンから運動方程式を求めてさらに平衡点周りで微小振動させてその振動数を求めさせるという問題が頻出問題だと思うので何度か練習してなれましょう。

剛体は高校でやっていないので難しいと感じる人が多いかもしれませんが質点系と対比すると使う式などもわかりやすいと思います。

ラグランジアンを使う剛体の問題も結局は重心の並進運動と回転運動に分けて考えることに慣れていれば難しくはありません。

2週間くらいあれば問題集を1周できると思いますし、比較的取り組みやすい分野だと思います。

 

電磁気学

 

電磁気学ですがこの分野は3年の後期から砂川の理論電磁気を読んだり詳解電磁気学演習を友達と週一で4問くらいずつ解いていたので院試勉強を始めた時には知識としてはほとんど知っていることばかりだったので過去問や演習メインで勉強しました。

電磁気は電磁波以外は数学を用いない定性的な性質としてや微積を使わない簡単な問題は高校物理でやっているので大学の物理との壁はベクトル解析などの数学的なことだと思います。一度学部の講義などで勉強したことがある人なら砂川電磁気がお勧めです。

一度登った山を下っているような気分で勉強できるし、かなり頭のなかで整理できるかと思います。 Maxwell方程式の応用をこの本でマスターしましょう。

理論電磁気学

理論電磁気学

 

 演習は力学と一緒で大学院入試問題で学ぶシリーズを2周くらいとこれだけだと動電気や動磁気の問題で抜けがあったりするのでサイエンス社の黄色本でそこらへんの問題を補完していきました。荷電粒子の問題を解く上でサイエンス社の問題集はかなり役立ちました。

 

電磁気学演習 (理工基礎 物理学演習ライブラリ)

電磁気学演習 (理工基礎 物理学演習ライブラリ)

 

 

電磁気学 (大学院入試問題から学ぶシリーズ)

電磁気学 (大学院入試問題から学ぶシリーズ)

 

 相関基礎と物理工学の過去問を解いてみて自分が頻出問題だと思った問題は鏡像法、双極子モーメント、コンデンサ、荷電粒子の運動方程式を立てて解く問題、電磁波の表皮効果・分散・伝導電子の応答、円電流から磁気双極子モーメントを考える問題が多いと思いました。物理工学だとこれらの問題に加えて光学の問題もよく出ていましたがあまり勉強しませんでした。また、誘電体など物質系の問題も全く出ていなかったのでそこらへんは飛ばして勉強しました。

自分でMaxwell方程式が使えるようになってくると問題を解くのが楽しくなってくると思います。