Quantum Mechanics I

Numbering Code U-HUM50 29203 LJ57 Year/Term 2022 ・ Second semester
Number of Credits 2 Course Type Lecture
Target Year From 2nd to 4th year students Target Student
Language Japanese Day/Period Thu.2
Instructor name KINOSHITA TOSHIYA (Graduate School of Human and Environmental Studies Professor)
Outline and Purpose of the Course ミクロの世界の物理法則である量子力学の入門的な講義を行う。量子力学は、物理学を学ぶ上で試金石となる重要な科目である。粒子性と波動性、シュレーディンガー方程式と波動関数、エルミート演算子、物理量と期待値など、量子力学の基礎的な部分を学習し、引き続く量子力学IIや物性物理学の理解に必要な知識と計算手法を習得する。
Course Goals 古典力学とは異なる、量子力学特有の様々な概念を理解し、数式に慣れることをまず最初に習得する。次に、1次元系のポテンシャルを中心に、シュレディンガー方程式を実際に解けるようになることを目指す。さらに、量子力学の骨格部分にあたる重要な原理や考え方(期待値、交換関係、不確定性関係など)を理解する。
Schedule and Contents 以下の項目に従って授業(計14回)を行う予定である。

§1 前期量子論(2週)、
   粒子性と波動性、ボーアの原子モデル
§2 解析力学の簡単な導入(2週)
   変分原理、ラグランジアンとハミルトニアン
§3 シュレーディンガー方程式と波動関数(2週)
   シュレーディンガー方程式の導入、波動関数の意味と性質
§4 1次元系の量子力学(3週)
   束縛状態、ポテンシャルによる散乱、トンネル効果
§5 量子力学の一般原理 (5週)
エルミート演算子、期待値としての物理量、交換関係
   不確定性関係、固有関数の直交性・完全性

定期試験後に、フィードバック(1週)
Evaluation Methods and Policy レポート2回(あわせて30点分)と記述式の定期試験(70点分)で評価する。
合計点の素点で成績を評価する。詳しくは、初回講義時に説明する。
Course Requirements 物理学基礎論A,B程度の基礎知識は必須。振動・波動論、力学続論は必須ではないが、強く履修を薦める。解析力学は並行して履修してよい。
Study outside of Class (preparation and review) 初回講義で「解析力学」と「量子力学」それぞれに対して、入門用テキストと本格的な教科書、および演習書などをいくつか紹介する。講義とあわせて自学することを強く勧める。
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