- 開講元
- 物理学科
- 担当教員名
- 岡 眞
- 授業形態
- 講義
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 火3-4(W935) 金3-4(W935)
- クラス
- -
- 科目コード
- ZUB.Q206
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2016年度
- 開講クォーター
- 4Q
- シラバス更新日
- 2016年4月27日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
中心力場中の粒子の運動、磁場と荷電粒子の相互作用、散乱などの量子力学的な取り扱いについて基本的なことを学ぶ.
量子力学第一で学んだことを確認するとともに、さらに複雑な量子物理学を習得する。
到達目標
水素原子のエネルギースペクトルおよびその磁場中での振る舞いをシュレーディンガー方程式を用いて説明できるようになる。
また、散乱過程の断面積を計算できるようになる。
キーワード
シュレーディンガー方程式、角運動量、スピン、水素原子、ゼーマン効果、
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
各授業中に小テストを行う
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | ３次元のシュレーディンガー方程式 | 直方体の箱の中の質点のエネルギー順位の導出を理解する |
| 第2回 | 中心力場中の運動 | 球座標系でのシュレーディンガー方程式を導出してください。 |
| 第3回 | 角運動量 | 角運動量演算子の定義と、その成分の間の交換関係を理解する。 |
| 第4回 | 球面調和関数 | 球面調和関数と粒子の運動の関係を理解する。 |
| 第5回 | 水素原子 | 水素原子のエネルギー順位を導出する。 |
| 第6回 | 磁場中の原子 | 磁場と荷電粒子の相互作用を理解する。 |
| 第7回 | スピン | スピンと軌道角運動量の類似性と差異を理解する。 |
| 第8回 | 達成度評価のための中間試験、および解説 | これまでに学んだことを復習する。 |
| 第9回 | 回転と角運動量 | 角運動量演算子が回転を生成することを確認する。 |
| 第10回 | 微細構造 | ナトリウムD線の微細構造が生じる原因を理解する。 |
| 第11回 | 超微細構造 | 水素原子のスペクトルに超微細構造が生じる原因を理解する。 |
| 第12回 | 異常ゼーマン効果 | 以上ゼーマン効果によるスペクトルの分裂を計算する。 |
| 第13回 | 散乱断面積 | 微分断面積の定義を理解する。 |
| 第14回 | ボルン近似 | ボルン近似を用いてラザフォード散乱断面積を計算する。 |
| 第15回 | 部分波展開 | 部分波展開を用いて剛体球による散乱断面積を計算する。 |
教科書
授業中に指定する
参考書、講義資料等
授業中に紹介する
成績評価の基準及び方法
中間試験と期末試験に基づく
関連する科目
- ZUB.Q204 ： 量子力学第一
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
量子力学第一を履修していること
