【授業の目的】
量子力学の基本的な考え方を演習問題を解くことで自分なりにイメージし理解する。
単に計算問題が解けるようになるだけでなく、その背後の物理を理解することを目的とする。
【授業の到達目標】
1) 量子力学の基本的概念理解し、ミクロな世界を支配する法則を理解し説明できる。【知識・理解】
2) 確率や波の概念を理解できる。【知識・理解】
3) 量子力学の基礎方程式であるシュレーディンガー方程式を解く技術を説明できる。【知識・理解】
4) 適切に数学的技術（フーリエ解析や常（偏）微分方程式の解法）を選択できる。【知識・理解】
【授業概要（キーワード）】
量子物理、確率波、シュレーディンガー方程式
【学生主体型授業（アクティブラーニング）について】
D-1．演習、実習、実験等を行う機会がある。：51～75％
A-2．小レポート等により、事前学習（下調べ、調査等含む）が必要な知識の上に思考力を問う形での文章を記述する機会がある。：51～75％
D-2．事前学習（下調べ、調査等含む）で習得した知識等を踏まえて演習、実習、実験等を行う機会がある。：51～75％
【科目の位置付け】
選択したコースカリキュラムの専門的知識を身に付け、その分野の先端的な研究内容を理解し、説明できる能力を身に付けている。選択したコースカリキュラム以外の幅広い理学の基礎的知識を身に付けている。(理学部理学科ディプロマ・ポリシー参照)
【SDGs（持続可能な開発目標）】
04.質の高い教育をみんなに
【授業計画】
・授業の方法
１）具体的な問題を解きながら量子力学的世界に慣れる
２）量子現象をより深く理解するためになるべく多角的な演習問題を提供する
・日程
第１回：ガイダンス等
第２回：ベンゼン環・物質波 等
第３回：ガウス型波束 等
第４回：無限井戸型ポテンシャル 等
第５回：核力モデル 等
第６回：d次元箱に閉じ込められた電子 等
第７回：円板に閉じ込められた電子 等
第８回：非定常状態の時間発展 等
第９回：反射と透過 等
第１０回：エルミート多項式 等
第１１回：調和振動子 等
第１２回：ガンマ関数とベータ関数 等
第１３回：3次元中心力ポテンシャル 等
第１４回：クーロン力
第１５回：総括とさらなる発展にむけて
学生の理解度によって授業の内容や順番は変更する可能性がある
【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
１）毎回演習問題を出すので、必ずそれを解く。
２）講義中は資料にマーキングをするなどして重要ポイントを整理する
３）対面方式が基本。場合によっては非対面方式も行う。
４）図書館などでいろいろな教科書や演習書を参考にして問題を解くこと
５）論理の筋の通った簡潔な解答を作成することを心がけること
６）別解などがないか常に考え，多角的な視点から問題の本質を捉える習慣をつける
・授業時間外学習（予習・復習）のアドバイス
１）合格に必要な授業外の予習復習時間の目安は４時間／週です。
２）授業資料をwebclassにアップロードしますので，よく読み，自分が理解できるところとできないところを明確にしてください。
３）わからないところは資料を何度も読み返したり，当該箇所をノートに書き出してみるなどすること。
【成績の評価】
・基準
1) 量子力学の基本的概念を正しく理解し、ミクロな世界を支配する法則を正確に説明できる。
2) 確率や波の概念を正しく理解できる。
3) 量子力学の基礎方程式であるシュレーディンガー方程式を解く技術を正確に説明できる。
4) 適切に数学的技術（フーリエ解析や常（偏）微分方程式の解法）を選択できる。
・方法
課題提出（7回程度）の合計を100点とする。
毎回の課題提出は締め切り厳守（締め切り後の提出は認めません）
【テキスト・参考書】
参考書：猪木 慶治 ・ 川合 光，“基礎 量子力学”ISBN-10: 4061532405 ISBN-13: 978-4061532403（講談社 (2007/10/12)） 言語 日本語
参考書：猪木慶治，河合光，“量子力学I，II”，ISBN 4-06-153209-X，4-06-153212-X，(講談社，東京)
参考書：鈴木久男・大谷俊介，”演習しよう 量子力学”, ISBN-978-4-86481-040-1
【その他】
・学生へのメッセージ
課題の量が多いため授業以外の学習時間を十分にとりじっくりと問題を解いてください。教員や友人などと議論することも大変有効です。
・オフィス・アワー
オフィスアワーは設けません。質問がある場合は講義の前後、またはメールでお願いします。対面での質疑応答もOKですが，事前にメールで連絡してください。
|