| 科目名 |
量子力学 |
| クラス |
− |
| 授業の概要 |
原子の世界では、粒子性と波動性を同時に持った、日常的な世界と異なる法則が支配している。この世界の特別性な質を一言で 量子論的な性質と呼ぶ。本授業は量子力学の持つ自然の記述法について学ぶ。
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| 授業の到達目標 |
量子力学的な性質について理解し、自然現象の説明に応用できることを目指す。 |
| 授業計画 |
| 回 |
内容 |
| 1 | 古典物理学（力学と電磁気学）のおさらい。量子力学の現代社会での応用例、レーザーポインター等のレーザーなど。 |
| 2 | 量子力学に必要な数学 |
| 3 | 量子力学への歩み1 〜光電効果〜 |
| 4 | 量子力学への歩み2 〜黒体放射、水素原子のスペクトル〜 |
| 5 | プランク定数について。光と電子の2重性、不確定性原理、原子の定常状態とスペクトル |
| 6 | シュレーディンガー方程式 |
| 7 | 一次元問題 束縛状態1 〜シュレーディンガー方程式の解き方〜 |
| 8 | 一次元問題 束縛状態2 〜無限井戸型ポテンシャル〜 |
| 9 | 一次元問題 反射と透過 |
| 10 | 中心ポテンシャルの中の電子1 〜極座標表示でのシュレーディンガー方程式〜 |
| 11 | 中心ポテンシャルの中の電子2 〜水素原子について解く〜 |
| 12 | 物理量と期待値 |
| 13 | 角運動量 |
| 14 | 量子力学の習熟度の確認 |
| 15 | まとめと振り返り |
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| テキスト・参考書 |
量子力学1,2 (KS物理専門書) 猪木 慶治 著, 川合 光 著 講談社 （講義の第6回目以降は、おもにこの書籍によります。）
量子力学の考え方（物理の考え方4) 砂川重信著、岩波書店
ファインマン物理学「量子力学」ファインマン (著), 砂川 重信 (翻訳)、岩波書店
岩波基礎物理シリーズ量子力学、原康夫著、岩波書店
概要を把握するのには、以下の雑誌がおすすめです。
Newton(ニュートン) 2025年2月号 [雑誌] |
| 自学自習についての情報 |
参考書にあげた「量子力学の考え方」を各講義の前に読むことが望ましい。また、余力のある人は、ファインマン物理学「量子力学」を読むと力がつく。 |
| 授業の形式 |
講義 |
| アクティブラーニングに関する情報 |
想定する受講生数は、学生間でお互いに教えあえる人数なので、随時、自身の考え方や理解の仕方を述べる。 |
| 評価の方法（評価の配点比率と評価の要点） |
試験（60%）および平常点（40%）。 |
| その他（授業アンケートへのコメント含む） |
今年2025年は、量子力学が生まれて100年となる年です。現代社会を支える量子力学について、一緒に学びましょう。
2019年5月20日に施行された国際単位系では、質量1 kgを定義するのにプランク定数が用いられています。本講義では、このプランク定数についても理解を深めます。 |
| 担当講師についての情報（実務経験） |
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