2019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
今枝 佑輔  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
2019年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2019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。

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(40%),第15回に行う学習成果の確認(60%)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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