H31年度 量子力学II   Quantum Mechanics II

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開講元
物理学系
担当教員名
慈道 大介  村上 雄太  足立 聡 
授業形態
講義 / 演習
曜日・時限(講義室)
火3-4(W935)  火5-6(H102,H104)  金3-4(W935)  金5-6(H102,H104)  
クラス
-
科目コード
PHY.Q208
単位数
3
開講年度
H31年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
H31年3月18日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

量子力学における、中心力場中の粒子の運動、磁場と荷電粒子の相互作用、変分法、摂動論などの近似的な取り扱いについて基本的なことを学ぶ.
量子力学入門で学んだことを確認するとともに、さらに複雑な量子物理学を習得する。

到達目標

3次元のシュレディンガー方程式を学び、中心力場の中の粒子、特に水素原子の量子状態、さらには元素の周期律を理解する。 また、変分法、摂動論が使えるようになる。

キーワード

シュレーディンガー方程式、角運動量、スピン、水素原子、ゼーマン効果、摂動論、変分法

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - - -

授業の進め方

授業と演習を合わせて行う

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 3次元のシュレーディンガー方程式 直方体の箱の中の質点のエネルギー順位の導出を理解 する
第2回 中心力場中の運動 球座標系でのシュレーディンガー方程式を導出してく ださい。
第3回 角運動量 角運動量演算子の定義と、その成分の間の交換関係を 理解する。
第4回 球面調和関数 球面調和関数と粒子の運動の関係を理解する。
第5回 水素原子 水素原子のエネルギー順位を導出する。
第6回 磁場中の運動 磁場と荷電粒子の相互作用を理解する。
第7回 スピン スピンと軌道角運動量の類似性と差異を理解する。
第8回 達成度評価のための中間試験、および解説 なし
第9回 回転と角運動量 角運動量演算子が回転を生成することを確認する。
第10回 微細構造 水素原子の微細構造を説明する
第11回 変分法 変分法を使える
第12回 時間に依存しない摂動論 時間に依存しない摂動論を使える
第13回 時間に依存する摂動論 時間に依存する摂動論を使える
第14回 角運動量の合成 角運動量の合成が説明できる
第15回 まとめ これまで学んだことをまとめる

教科書

授業中に指定

参考書、講義資料等

授業中に指定

成績評価の基準及び方法

レポート課題、中間試験と期末試験に基づく

関連する科目

  • PHY.Q207 : 量子力学入門

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

量子力学入門を履修していること

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