電磁気・光と原子の実験室

Windowsで知る電磁気・光と原子の実験室

1997/06/30改
2009/12/10改2 全ソフト公開

 森北出版「Windowsで知る音声と運動の実験室」で味をしめた たまきちが、
2匹目のドジョウをねらって続編を計画し、ようやく完成しました。

本が絶版になったため、本収録のソフトを公開します(2009/12/10)
このページから本に収録のソフトをダウンロードできます。著作権は北村俊樹にあります。教育用の利用については使用を許可します。



本の紹介 「Windowsで知る電磁気・光と原子の実験室」

  北村俊樹 著  森北出版  定価3800円(本体)+消費税=3990円
         (CD-ROM付き:1997年7月10日刊)
         書籍コード ISBN4-627-15260-4

付録: いくつかのソフトについてはVC++のソースコードも付属しています。
    たまきち's HomePageの中の物理関係のJavaアプレットも収録されています。


内 容 
 WINDOW3.1およびWINDOW95で動く光学、電磁気、原子分野のシミュレーションソフトを取り扱います。

電磁気編:

1)電荷と電気力線 「電気力線」 DENRIKI9.EXE 
  電荷が作る電気力線と電位の表示、電界の表示。2D版

2)電荷と電位 「DEN3D」 DEN3D9.EXE 
  電荷が作る電気力線と電位の表示、電界の表示。3D版で色可視化

3)磁力線 「磁力」 ZIRIKI9.EXE 
  磁石、電流の作る磁力線、磁界の表示。

4)電界と磁界内での荷電粒子の運動 「電磁動」 DENZIDO9.EXE 
  磁界から受ける力(ローレンツ力)、電界から受ける力(クーロン力)による電荷の運動  コンデンサー、点電荷、一様な磁界の場合など。2D版

5)電界と磁界内での荷電粒子の運動3D版 「電磁動3D」 DENZI3D9.EXE 
  磁界から受ける力(ローレンツ力)、電界から受ける力(クーロン力)による電荷の運動  コンデンサー、点電荷、一様な磁界の場合など。螺旋運動、地球磁場での荷電粒子、速度選別機。3D版

6)モーターの原理1 「モーター」 MOTOR9.EXE 

7)モーターの原理2 「モーター磁力線」 MOTORML9.EXE 

8)電磁誘導 「電磁誘導」 EMF9.EXE 
  磁束を切るイメージを3Dで可視化。コイルと磁石、磁界中を移動する導体など

9)発電機の原理 「ダイナモ」 DYNAMO9.EXE 

10)電気双極子と電磁波 「EMWAVE」 EMWAVE9.EXE 
  電気双極子が作る電磁波を3D動画で取り上げる。現行「おまけ:電磁波」のverup版。


11)キルヒホッフの法則 「キルヒホッフ」 KIRCH9.EXE 
 いくつかの電池と抵抗からできた複雑な回路を流れる電流を取り扱う。メニューより回路パターン選択、抵抗・電圧値はスクロールバーで入力電流値は計算表示する。また、それぞれの回路の電位を3Dワイヤーで表示(高さを変える)

12)抵抗、コンデンサー、コイルによる回路 「RLC」」 RLC9.EXE 
 入力波形に対し素子による出力波形を動画で表示。L、C,R、LC、LR、CR,LCR回路。微分、積分回路、直列並列共振、振動電流など。入力は直流、サイン波、三角波、鋸波、方形波などを用いる。定常 状態でなく、スイッチのon/offによる過渡現象も取り扱う。

13)オペアンプ を使った回路 「オペアンプ」 OPEAMP9.EXE 
 オペアンプを使ってできる簡単な信号処理。入力波形に対し素子による出力波形を動画で表示。加算回路、減算回路、増幅、発振、積分・微分(フィルター)、バッファ

14)論理回路  [LOGIC」 LOGIC9.EXE 
 論理回路の基礎(物理1Aで新規に学習)。ゲート、アンド、オア、ノットを入力信号に対し、出力信号はグラフで表示。加算回路など簡単なコンピュータ動作の原理も含む



光学編:
1)波の伝わり方の原理 「波 源」 NAMIGEN9.EXE 


2)光の屈折とプリズム 「プリズム」」 PRISM9.EXE 
 屈折、全反射、プリズムによる光の分散。

3)レンズと鏡  「凸凹(でこぼこ)」」 LENS9.EXE 
 凸レンズ、凹レンズの像、焦点。色収差、凸面鏡、凹面鏡、パラボラ鏡


3)スリットと光の回折 「スリット」 」 SLIT9.EXE 
 モノスリット、2重スリット、回折格子など。

4)色を合成して作る  「カラー」 」 COLOR9.EXE 
 R,G,B成分による色の合成。


原子編:

1)物質の三態  「3態」 SLG9.EXE 

2)物質の磁性 「磁性」  ZISEI9.EXE 

3)電子の波動性 「電子波」  ELEWAVE9.EXE 

4)原子モデル 「ボーア」 BOHR9.EXE 
  ボーアモデル。 ラザフォードモデルとエネルギー準位・光の放出吸収

5)電子雲と軌道  「電子雲」 ECLOUD9.EXE 
 電子の軌道を電子雲で表す。

6)加速器  「アクセラ」  ACCELA9.EXE 
 ローレンツ力・クーロン力の応用。加速器、テレビの原理、質量分析器 線形加速器、サイクロトロンなど

7)放射線検出器  「検知器」  KENCHI9.EXE 
  ガイガーカウンター、シンチレーションカウンタ。

8)粒子・反粒子の生成と消滅  「光子」  PHOTON9.EXE 
  ガンマ線による電子・陽電子対の生成消滅

9)クォークの世界 「クォーク」 QUARK9.EXE 
 陽子、中性子の成り立ち、クォークの種類、粒子同士の反応の簡単な説明
  原子編ではこのほかに、格子振動、磁性(転移温度)、電子の干渉性 なども



おまけ編:
 1)空気抵抗と物体の運動  「空気抵抗」」 KUUKI9.EXE  
  空気抵抗を受ける物体の運動

 2)斜面を転がる物体の運動 「斜面」 」 SYAMEN9.EXE 

 3)「膜の振動」 「びよん」」 BIYON9.EXE 
  平面膜の定常波の3D表示

 4)サイン波によるうなりの合成 「うなる」 UNARU9.EXE 
  うなりの合成

 5)音を加工する 「変音(へんね)」」 HENNE9.EXE 
  エコー、ディレイなど効果音の作製

 6)マンデルブロー・ジュリア集合  「満樹」」 MANJU9.EXE 




  ソフトの使い方、メニューに入っている物理現象の説明などがヘルプファイルに入っています。
   本全体の使い方:使用法ヘルプファイル 
    電磁気編:使用法ヘルプファイル 
    光学編:使用法ヘルプファイル 
    原子編:使用法ヘルプファイル 
    おまけ編:使用法ヘルプファイル 

(図は紙のコピーをスキャナで取り込んだため画質はよくありません。実際のソフトはカラー版です)
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