2022年度 量子力学入門(演習) B   Introduction to Quantum Mechanics(Exercise) B

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開講元
物理学系
担当教員名
豊田 雅之  椎野 克  西田 祐介 
授業形態
演習     
メディア利用科目
曜日・時限(講義室)
-
クラス
B
科目コード
PHY.Q217
単位数
1
開講年度
2022年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2022年4月20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

本演習では講義(量子力学入門)に即して量子力学の問題の解決方法を学ぶ。演習問題を自らの手で解くことにより、波動関数、演算子、シュレーディンガー方程式などの基本的な概念や理論についての理解を深め、それらを用いて具体的な問題を解く能力を獲得することをねらいとする。

到達目標

箱の中の粒子や調和振動子などの基本的な系についての量子力学の問題を解けるようになる。

キーワード

シュレーディンガー方程式、演算子、波動関数

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

授業は、レポート出題、発表、解説の形で進行する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 イントロ 準備 数学公式を復習する。
第2回 前期量子論 Planckの輻射の式、Compton効果、Bohrの原子模型について学ぶ。
第3回 エルミート演算子 エルミート演算子の性質と交換関係について学ぶ。
第4回 井戸型ポテンシャル問題 井戸型ポテンシャルの系についてシュレーディンガー方程式を解く。
第5回 さらに井戸型ポテンシャル問題 井戸型ポテンシャルの系についてシュレーディンガー方程式を解く。
第6回 トンネル効果 複数の井戸型ポテンシャルを複合した系について解の接続条件を用いて問題を解き、トンネル効果について学ぶ。
第7回 調和振動子 調和振動子の系についてシュレーディンガー方程式を解く。

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

量子力学第一、量子力学入門に準ずる。

参考書、講義資料等

前野昌弘『パリティ物理教科書シリーズ 量子力学入門』(丸善出版)
江藤幹雄『パリティ物理教科書シリーズ 量子力学Ⅰ』(丸善出版)
シッフ著、井上健訳『新版 量子力学(上)』(吉岡書店)

成績評価の基準及び方法

発表とレポートで評価する。

関連する科目

  • PHY.Q207 : 量子力学入門
  • ZUB.Q204 : 量子力学第一

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

無し

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