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 
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)
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.
 
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
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.