2016年度 量子力学(地惑)   Quantum Mechanics (EPS course)

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開講元
地球惑星科学系
担当教員名
長井 嗣信  佐藤 文衛 
授業形態
講義 / 演習
曜日・時限(講義室)
月5-8(I2-318)  木5-8(I2-318)  
クラス
-
科目コード
EPS.B331
単位数
4
開講年度
2016年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2016年1月11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

量子力学は現代物理学の考え方の典型の1つであり、どのように物理を組み立てるかを学ぶ。同時に、水素原子の構造について、量子力学の立場で理解する。
量子力学の基本的な考え方,概念,基礎方程式,典型的問題の解法,簡単な応用などを学ぶ。授業1回あたり講義2時限、演習2時限を行う。

到達目標

地球惑星科学系学生のための量子力学である。
量子力学の基礎概念を理解することを目指す。

キーワード

シュレーディガー方程式、調和振動子、水素原子 

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

講義と演習を同時に行う

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 量子力学の必要性 古典物理学は何を説明できないか
第2回 光の粒子性と電子の波動性 波動と粒子の2重性とは
第3回 シュれーディガー方程式の意味 古典物理学との関係
第4回 定常状態 演算子 固有値 物理数学との関連
第5回 1次元ポテンシャルの束縛状態  自由粒子 どこが古典物理学と異なるか
第6回 3次元ポテンシャルの束縛状態  縮退 エネルギー状態とは
第7回 箱形ポテンシャルでの透過と反射 確立解釈の考え方
第8回 調和振動子 1次元の方程式 エルミート多項式とは
第9回 調和振動子 演算子の考え方 演算子による解法
第10回 球対称場における波動方程式:軌道角運動量 ルジャンドル多項式とは
第11回 球対称場における波動方程式:動径方向の分離 運動方程式の意味
第12回 水素原子 1 方程式の解 動径成分の方程式
第13回 水素原子 2 方程式の解の物理的意味 電子の分布
第14回 水素原子 3 ヘリウムや多原子分子への応用 分子軌道法との関連
第15回 摂動の考え方 摂動とは何か

教科書

量子力学 (I) 小出昭一郎 裳華房 その他

参考書、講義資料等

・「量子力学」   シッフ

成績評価の基準及び方法

レポート課題と,期末試験の成績に基づいて評価する。

関連する科目

  • EPS.B203 : 力学(地惑)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

力学 電磁気学 物理数学

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