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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 理学部 物理学教室 量子力学A 量子力学A

量子力学A 量子力学A

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科目ナンバリング
  • U-SCI00 22213 LJ57
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 2回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 月2
教員
  • 畑 浩之(理学研究科 教授)
授業の概要・目的 量子力学は微視的な世界を記述する基本的な力学体系であり、原子・分子、さらには、極微の素粒子の世界、また、宇宙の成り立ちを理解するために不可欠なものである。この講義では、理学部での最初の量子力学の講義として、古典力学(Newton力学)の困難とその解決としての量子力学の誕生から始め、量子力学の基本原理を述べた後、調和振動子や一次元空間のポテンシャル系等の簡単な1自由度系において、具体的な問題を通じて量子力学の理解を目指す。
到達目標 量子力学の基本原理を理解し、調和振動子や一次元空間のポテンシャル系等の簡単な1自由度系において具体的な問題が解けるようになること。
授業計画と内容 1章 古典力学の困難と量子力学の誕生前夜【第1~3週】
1.1 固体の低温比熱
1.2 黒体放射のスペクトル分布
1.3 謎の解決への糸口: エネルギー量子
1.4 光電効果、Compton散乱、電子の2重スリット実験

2章 量子力学の基本原理と調和振動子【第4~8週】
2.1 解析力学の復習
2.2 量子力学の基本原理I:正準交換関係と固有値方程式
2.3 調和振動子のエネルギー固有値
2.4 量子力学の基本原理II:状態ベクトルと確率解釈
2.5 不確定性関係
2.6 状態の時間発展: SchrÖdinger方程式

3章 q-表示と波動関数【第9~14週】
3.1 qの固有ベクトル
3.2 波動関数とそのSchrÖdinger方程式
3.3 Dirac デルタ関数
3.4 |x>の規格化と確率解釈
3.3 井戸型ポテンシャルの束縛状態
3.4 調和振動子再考

期末試験【第15週】
履修要件 「物理学基礎論A、B」「線形代数学」「微分積分学」「解析力学1」「物理のための数学1」を履修しておくことが望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 各自の自主性に任せる。