2024
年度
後期
理工学部
理工学科
日英区分:
日本語
量子力学２
Quantum Mechanics 2
３年・後期
時間割コード
科目分野
昼夜
616210D
物理学
昼間
ナンバリング
選必区分
PHYS3160JSMN
選択
シラバス用カリキュラム関連
実務経験のある教員による授業
授業形態
メディア授業
単位数
曜日・講時
講義
－
2
水5～6
担当教員（ローマ字表記）
対象学生
井澤 健一 [Kenichi Izawa]
自然科学コース
ヘッダ固定
授業のタイプ（英語科目）
授業の目的
量子力学において，物体の運動の情報は，古典力学における位置や速度のような理解しやすい量ではなく，初学者にとっては何とも掴み所のない波動関数という量にすべて含まれている．この波動関数の振る舞いを規定するのは，これまたニュートンの運動方程式ではなく，シュレディンガー方程式という名の波動方程式である．その結果，一旦学習を始めても多くの学生は，その入り口で頭を混乱させ立ち往生することになってしまう．この授業では，量子力学1に引き続き，そのような理解困難を伴いがちな量子力学に対する，軟着陸的な入門を目指す．
授業の概要
量子力学は、現代物理学の中核であるばかりでなく、最先端科学技術の重要な基礎ともなっている。 従って、物理系分野を専門とする学生だけでなく、自然科学・工学一般を専攻する学生も、その基本的な考え方を理解することが望まれる。本授業では、量子力学1に引き続いて、角運動量の量子力学的な取り扱いやスピンの記述など、基本的な重要事項に焦点を絞り、必要に応じて演習も取り入れながら量子力学のより実際的な内容を学ぶ。
キーワード
シュレディンガー方程式, 重ね合せの原理, 角運動量, スピン
先行／科目
科目1
時間割コード
616209D
必要度
1.0
科目名
量子力学１[Quantum Mechanics 1]
関連／科目
到達目標
簡単な系にシュレディンガー方程式を適用して、実際に解の波動関数を求めることが出来るようになる。量子力学の基本的な構成を概観し、古典力学との対応を知る。原子・分子の構造を定量的に理解する上で必要な角運動量・スピンの概念を把握する。
授業の計画
1次元での反射と透過(1)確率の保存と確率流密度
1次元での反射と透過(2)階段型ポテンシャル
1次元での反射と透過(3)箱型ポテンシャル障壁
量子力学のための数学(1)ディラックのデルタ関数
1次元での反射と透過(4)固有関数の規格直交性
量子力学のための数学(2)演算子の固有値と固有関数
量子力学の基本構成(1)重ね合せの原理
量子力学のための数学(3)エルミート演算子
量子力学の基本構成(2)測定値と確率
量子力学の基本構成(3)物理量の期待値
量子力学の基本構成(4)古典力学と量子力学
中心ポテンシャルと角運動量(1)中心ポテンシャル
中心ポテンシャルと角運動量(2)角運動量と動径波動関数
スピン角運動量と多粒子系
定期試験
総括授業
教科書
教科書1
ISBN
9784842703633
書名
量子力学 : その基本的な構成（改訂版）
著者名
日置善郎
出版社
9784842703633
出版年
2014
備考
2500円
参考書
教科書・参考書に関する補足情報
成績評価方法・基準
平常点、定期試験の結果で評価する。
再試験の有無
有
受講者へのメッセージ
WEBページ
学生用連絡先
匿名アクセスではこの情報は閲覧できません。
学生開示用メールアドレス
匿名アクセスではこの情報は閲覧できません。
オフィスアワー
授業当日の昼12時から12時半，及びメール等で事前に都合の確認をして可能であれば随時.
オンラインオフィスアワー
実務経験
備考
ＪＡＢＥＥ合格
学習教育目標との関連
教免科目
本授業科目は高等学校教諭一種免許状（理科）・中学校教諭一種免許状（理科）の算定科目に該当する．
授業の使用言語
準備学修に必要な時間の目安等
授業を受ける際には，2 時間の授業時間毎に2 時間の予習と2 時間の復習をしたうえで授業を受けることが，授業の理解と単位修得のために必要である．
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