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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C 量子力学C

量子力学C 量子力学C

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科目ナンバリング
  • U-SCI00 33207 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 3回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 水1
教員
  • 金田 佳子(理学研究科 准教授)
授業の概要・目的 「量子力学A」、「量子力学B」の履修を前提にして、量子力学の様々の展開についてその入門的な講義を行う。具体的には、以下の項目を扱う:
1)対称性と保存量
2)角運動量の一般論
3)様々な近似法
4)同種粒子系
古典力学を超えた概念としての量子力学の体系と、量子現象についての基本的な理解につながることを目指す。
到達目標 量子力学の基礎を再確認し、対称性と保存則の関係、特に、スピンを含む角運動量の固有値と固有状態の基本事項を理解し、種々の近似法の実際を学び実践的な計算ができるようになる。
特に古典力学を超えた概念としての量子力学を習得する。
スピン1/2粒子の運動を記述する基本問題が解けるようになる。
同種粒子系の状態の特徴を理解し、多電子原子や原子核の基本事項を理解する。
授業計画と内容 1)量子力学Bの復習(1.5コマ)
   量子力学の枠組み
2)対称性と保存量(連続的対称性)(1コマ)
   並進、回転
3)スピンを含む角運動量の理論 (3コマ)
   一般的角運動量、スピン1/2、角運動量の合成
4)対称性(離散的対称性)(1コマ)
  パリティ、時間反転、クラマースの定理(1コマ)
5)磁場中での荷電粒子 (1.5コマ)
   ゲージ不変性、一様磁場中、スピン1/2粒子、アハラノフボーム効果
6)定常状態の近似法 (3コマ)
  摂動論(時間に依存しない場合)
     i)縮退のない場合、ii)縮退のある場合、iii)例題
  変分法
7)時間に依存した状態の近似法 (2コマ)
摂動論:状態密度、フェルミの黄金則
   断熱定理
8)同種粒子系 (2コマ)
  パウリ原理、スレーター行列式、直接積分と交換積分、実効的スピン相互作用

9)例題 (1コマ)

括弧の中のコマ数はそれぞれの項目に割り当てられる予定のものである。ただし、進度によって、一部の主題について割愛する場合がある。
履修要件 解析力学I,II,量子力学A,Bを履修していることが望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 「解析力学」、「量子力学A」、「量子力学B」の履修を前提にしている。単位が取得できていない場合は、教科書などで復習して内容を理解していればよい。