2016年度 量子力学第二   Quantum Mechanics II

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開講元
物理学科
担当教員名
今村 洋介 
授業形態
講義     
曜日・時限(講義室)
月1-2(W621)  木1-2(W621)  
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
1Q
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
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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。
これらに関する典型的な問題を自分の力で解けるように、基本的な手法を身に着けてもらうことがねらいである。

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

理解を確認するための小テストを授業中に行うことがあります。
必ず復習を行ってください。

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

指定しない

参考書、講義資料等

指定しない

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

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