基礎量子力学(物理学)
 Quantum Physics(Physics)
 担当教員:野々山 信二(NONOYAMA Shinji)
 担当教員の所属:地域教育文化学部地域教育文化学科児童教育コース
 担当教員の実務経験の有無:
 開講学年:1年,2年,3年,4年  開講学期:後期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:  科目区分: 
【授業の目的】
量子力学の入門及び、基礎を学びます。
量子力学が誕生し、100年以上が経過しています。この間、量子力学は、現代科学を支える基礎として発展し、様々な分野に応用されています。授業では、量子力学の基本的な枠組みを学びます。

【授業の到達目標】
この講義を履修した学生は、
(1)量子力学における基本的(初等的)な計算式を記述できる【知識・理解】
(2)量子力学における数式を導くための力学、電磁気学、代数学などの基礎事項を調べることが出来る。【技能】
(3)量子力学における基本的な数式変形を示すことができる【態度・習慣】

【授業概要(キーワード)】
量子力学、電磁気学、理論物理学

【学生主体型授業(アクティブラーニング)について】
C-1.自分の意見をまとめて発表する機会がある。:76~100%
C-2.事前学習(下調べ、調査等含む)をした上で、プレゼンテーションを行い、互いに質疑応答や議論を行う機会がある。:76~100%

【科目の位置付け】
量子力学の基礎

【授業計画】
・授業の方法
毎回各学生の発表を中心に進めます。毎回担当者(全員が必ず。毎回交代で)を決め、担当者が発表を行います。授業は担当者の発表に対する質疑形式で行います。
・日程
1. 量子論の考え方
2. 波動性と粒子性
3. 波動
4. シュレディンガー方程式
5. 波動関数の確率解釈
6. シュレディンガー方程式の解法
7. シュレディンガー方程式の解法 (散乱問題)
8. 水素原子(極座標表示)
9. 水素原子(動径方向の解)
10. 角運動量
11. 量子力学の構造
12. 角運動量
13. 量子力学の構造(演算子、固有値、固有関数)
14. 量子力学の構造(交換子、不確定原理)
15. 試験とまとめ

【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
毎回、担当者を決め、力学、電磁気学、代数学などの基礎知識を基にして予習してきた内容を発表してもらいます。発表内容を元に、質疑を行い、説明を加えていきます。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
テキストを指定するので、必ず予習することが要求されます。
復習は、重要です。授業で理解した部分をテキストを使ってもう一度やり直してください

【成績の評価】
・基準
期末試験、および各自の発表内容で採点します。
発表内容、試験の成績を基に、量子力学の基本原理とシュレディンガー方程式の解き方をある程度理解できたと判断できれば合格とします。
・方法
・発表に対して、主体的にかつ意欲的に取り組んだか。
・発表の内容がそれぞれの単元の目標に到達しているか。
・内容に対する理解が目標に達しているか。
・配点は試験60%、発表および出席40%

【テキスト・参考書】
単位が取れる量子力学ノート(橋元淳一郎)
初等量子力学(原島鮮)

【その他】
・学生へのメッセージ
数式の誘導に慣れてください。自分自身でしっかり手を動かしてください
受講者数は18人程度を上限とします
・オフィス・アワー
・連絡先:nonoyama@e.yamagata-u.ac.jp
・講義で適宜連絡します。

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