専共通 | 量子力学 | 1年・後期・選択・学修2単位 | |
担当教員 | 佐藤桂輔 | 連絡先 | |
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講義の概要 | 量子力学を必要とした歴史的な背景から始めて,シュレーディンガー方程式の導出および波動関数の意味について講義する.その後,1次元ポテンシャルや調和振動子、水素原子のシュレーディンガー方程式について講義する. | ||
到達目標 | 1.量子力学の基礎概念を理解すること. 2.シュレーディンガー方程式を用いた基礎的な演習問題を実際に解けるようになること. 3.水素原子のシュレーディンガー方程式を理解すること. |
日程 | 授業項目 | 理解すべき内容 | 理解度 (1~4) | |
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後期 | 第1週 | 量子力学の必要性 | 量子力学が必要な理由を歴史的な背景を含めて理解する. | |
第2週 | 波と粒子 | プランクの量子仮説,アインシュタインの光量子仮説,および光の二重性について理解する. | ||
第3週 | ボーアの原子模型 | ボーアの水素原子模型について理解する. | ||
第4週 | 物質波 | 波動について復習し,物質波の概念を理解する. | ||
第5週 | シュレーディンガー方程式 | 波動方程式からシュレーディンガー方程式を導く方法を理解する. | ||
第6週 | 波動関数 | 波動関数の物理的な意味を理解する. | ||
第7週 | 復習 | シュレーディンガー方程式までの内容を復習する. | ||
第8週 | 一次元ポテンシャル散乱1 | 階段ポテンシャルに粒子が衝突したときについて理解する. トンネル効果について理解する. |
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第9週 | 一次元井戸型ポテンシャル | 一次元の箱の中に閉じ込められた自由粒子について理解する | ||
第10週 | 調和振動子1 | 古典力学の調和振動子について復習し,エルミート多項式について理解する. | ||
第11週 | 調和振動子2 | 調和振動子の解の性質について理解する. | ||
第12週 | 水素原子のシュレーディンガー方程式1 | シュレーディンガー方程式の極座標表示について理解する. | ||
第13週 | 水素原子のシュレーディンガー方程式2 | 動径方向のシュレーディンガー方程式について理解する. | ||
第14週 | 水素原子のシュレーディンガー方程式3 | 角度方向のシュレーディンガー方程式について理解する. | ||
第15週 | (期末試験) | |||
第16週 | 総復習 | |||
学習教育目標 | Aに対応 | 達成項目 | 専攻科イ)に対応 | JABEE 認定基準 |
(A-1),(c)に対応 |
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教科書・参考書 | 参考書 「Quantum Mechanics: A New Introduction」Kenichi Konishi, Giampiero Paffuti 「はじめて学ぶ量子力学」阿部龍蔵,サイエンス社 「量子力学」岸野正剛,裳華房 | ||||
評価方法及び 合格基準 |
成績の評価は、期末試験の成績を80%,宿題の成績を20%で算出し,60点以上の者を合格とする。 | ||||
学生へのメッセージ、 予習・復習について |
量子力学は,ミクロな世界を扱うので直感的に理解するのは難しく感じます.実際に量子力学がどのように自然界を記述できるのかを知るには,具体的な問題を自ら解くことが有用です。そのためにも,予習と復習は欠かさず行い,授業中の演習には積極的に取り組んでください. |