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。
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。
シュレーディガー方程式、調和振動子、水素原子
✔ 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) |
講義と演習を同時に行う
授業計画 | 課題 | |
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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 |
量子力学 (I) 小出昭一郎 裳華房 その他
・「量子力学」 シッフ
レポート課題と,期末試験の成績に基づいて評価する。
力学 電磁気学 物理数学