Basics of Quantum Mechanics
| Numbering Code | U-HUM50 29264 SJ57 | Year/Term | 2022 ・ First semester |
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| Number of Credits | 4 | Course Type | Seminar |
| Target Year | From 2nd to 4th year students | Target Student | |
| Language | Japanese | Day/Period | Wed.3・4 |
| Instructor name |
KINOSHITA TOSHIYA (Graduate School of Human and Environmental Studies Professor) OYAMADA AKIRA (Graduate School of Human and Environmental Studies Assistant Professor) |
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| Outline and Purpose of the Course | ミクロの世界の物理法則である量子力学は、古典物理学にはない概念や考え方、数式が多数現れる。これらを習得するには、座学のみの学習では十分ではなく、自分の手を使って問題を解くことが重要となる。本演習では、量子力学の基本的事項を演習問題を通して学習し、量子力学の理解を深め、実際に使えるようになることを目指す。 | ||
| Course Goals | 量子力学の考え方や基礎的事項を演習を通して習得する。様々な系に量子力学を適用し、実際にシュレーディンガー方程式を解けるようになる。また、演算子に関する種々の計算や各種近似法の計算を実行できるようになる。 | ||
| Schedule and Contents |
下記の項目に関する演習問題に取り組む。 1) シュレーディンガー方程式と波動関数、期待値としての物理量 2) 量子力学の一般原理(完全直交系、表示)、交換関係、不確定性関係 3) 1次元系の量子力学、束縛状態、トンネル効果 4) 調和振動子および生成消滅演算子 5) 中心力ポテンシャル(水素原子) 6) 角運動量演算子、スピン、無限小回転 7) 近似法(摂動論、変分法) 8) 散乱問題（ボルン近似、部分波展開） 9) Dirac方程式 10) 幾何学的位相（アハラノフ・ボーム効果、ベリー位相） これらの中から適宜問題を選んで演習を進めるが、 概ね、1)～7)までに12週、8)～10)は第13～15週に取り組む 予定である。 |
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| Evaluation Methods and Policy | 自分で解いた演習問題の発表の回数や内容（70%）、発表への質疑応答（30%）をもとに採点する。 | ||
| Course Requirements | 量子力学または関連する講義を、すでに履修もしくは現在履修中であることが望ましいが、必須とはしない。 | ||
| Study outside of Class (preparation and review) | 配布された演習問題を解いてくる。 | ||
