2018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
中本 泰史  佐藤 文衛 
授業形態
講義 / 演習
曜日・時限(講義室)
火3-6(I2-318, Ishikawadai Bldg. 2, 318 room)  金3-6(I2-318, Ishikawadai Bldg. 2, 318 room)  
クラス
-
科目コード
EPS.B331
単位数
4
開講年度
2018年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2018年3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

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 光電効果,物質波(ド・ブロイ波)
第3回 シュレーディンガー方程式 シュレーディンガー方程式の導出
第4回 量子力学と古典的運動の対応 エーレンフェストの定理
第5回 1次元ポテンシャルの束縛状態 1 井戸型ポテンシャル問題
第6回 1次元ポテンシャルの束縛状態 2 1次元周期境界問題
第7回 1次元ポテンシャルでの透過と反射 箱型ポテンシャル問題
第8回 1次元調和振動子 エルミート多項式
第9回 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
第11回 球対称場における波動方程式:動径方向の分離 動径方向の固有値方程式
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 摂動の考え方 摂動とは何か
第15回 学習成果の確認 学習成果の確認

教科書

特になし

参考書、講義資料等

■ 須藤靖 著,「解析力学・量子論」,東京大学出版会
■ 阿部龍蔵著,物理テキストシリーズ6「量子力学入門」,岩波書店
■ 後藤憲一ほか著,「量子力学演習」,共立出版
■ 倉本 義夫,江澤 潤一 著,現代物理学「基礎シリーズ」量子力学,朝倉書店

成績評価の基準及び方法

演習への取り組み(2分の1程度),学習成果の確認(2分の1程度)で成績を評価する。

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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