【授業の目的】
微視的な世界では連続的な値をとらずに離散的な値しかとることができない．その微視的世界の現象は，「量子力学」によって理解できる．その応用・成果は，ナノテクノロジーや電子デバイスなど工業技術の発展へと結びついている。各分野によって必要となる量子力学の程度や範囲は異なるが，本講義では「量子力学」について基礎から学ぶ．
量子力学における基本的な概念と特有な演算の理解を深めることを目的とする．
簡単な事象について計算できるようになるために，シュレディンガー方程式の解法などを通して，量子力学的な考え方を習得し，量子力学における記号の意味などを解説する．演算子や行列表現などの量子力学における表現方法を解説する．
【授業の到達目標】
1.シュレディンガー方程式が示す意味を説明できる．【知識・理解】
2.簡単なシュレディンガー方程式を解いてエネルギー固有値を求めることができる．【知識・理解】【技能】
3.「量子化される」とはどんなことなのか説明できる．【知識・理解】
4.物理量の期待値の計算ができる．【知識・理解】【技能】
5.簡単な事象に近似解法を適用して計算することができる． 【知識・理解】【技能】
【授業概要（キーワード）】
波動性と粒子性，シュレディンガー方程式，調和振動子，中心ポテンシャル，摂動法
【科目の位置付け】
理工学研究科の各専攻の専門領域に共通する基礎的な部分を担う分野であり，現代の産業を支える重要な科目である．各専攻共通科目である．
【授業計画】
・授業の方法
WebClass上に公開しているプリントを補助的に用いながら講義を進める．最後にテストを行う．初回は授業開始日前にWebClass上でガイダンスを行う．各自教材を読んでおく行うこと．毎回WebClass上で課題を示すので提出してください．
・日程
1. 序論： 量子力学とは？ 量子力学の構築
2. シュレディンガー方程式： 古典的波動・波動関数
3. １次元問題： 井戸型ポテンシャル，
4. 調和振動子
5. 中心ポテンシャル中の電子： 球面調和関数，
6. 動径波動関数
7. 物理量と期待値： 物理量と演算子，
8. 行列表現
9. 角運動量： 軌道角運動量，
10 スピン角運動量
11. 近似解法： 摂動法１，
12. 摂動法２，
13. 変分法
14. 試験と解説
【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
講義のプリントをWebClassよりダウンロードし，各自，印刷等して持参すること．
・授業時間外学習（予習・復習）のアドバイス
講義予定の項目について講義プリントと参考書などを予習しておく．
練習問題を解いてみて理解度を確認する．
【成績の評価】
・基準
量子状態とシュレディンガー方程式の関係を正しく理解していること，および量子力学における計算が正しくできること．
・方法
各回の課題の評価（20点），テストによる評価（80点）。 成績評価点60点以上を合格とする．
【テキスト・参考書】
＜参考書＞ 初等量子力学 原島鮮 裳華房
＜参考書＞ 量子力学(I)基礎物理学選書5A 小出昭一郎 裳華房
＜参考書＞ 量子力学 岩波基礎物理シリーズ 原康夫 岩波書店
【その他】
・学生へのメッセージ
講義に必要なことはプリントなどで示しますが，「量子力学」に関する書籍はたくさんあります．自分に合うものが見つかると急に理解できるようになります．
・オフィス・アワー
木曜１０：００～１２：００（7-207室）必要がある場合には研究室をたずねること．
|