| 英文名 | Quantum MechanicsⅡ | |
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| 科目概要 | 物理学科 ３年 ３群科目 A選択 ２単位 後期 15 コマ 講義 週1コマ 火3限 |
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| 科目責任者 | 中村 厚 | |
| 担当者 | 中村 厚 | |
| 備考 | 科目ナンバリング：SP301-PA34 |
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現代物理学において、原子・分子及びそれ未満のスケールの物理現象を理解するために量子力学の基本的概念の修得は必須である。この講義では、極微のスケールにおける量子力学の必要性を認識するとともに、その数学的な取扱いに習熟し、ミクロな世界の物理現象がどのように生起されているのかを理解する。量子力学は現代の科学及び技術を根底から支える基礎理論であることをしっかりと認識する。
1次元系及び3次元空間の量子力学を中心に、概念を掴み易い主題と多くの例題を示し、数学的な手法も丁寧に説明する。
講義を主として進めるが、講義中に内容に沿った簡単な質問を課し、学生が自ら考え、講義ノートを参考に口答発表およびレポートさせる方法で理解を深める。
| 回 | 項目 | 内容 | 担当者 |
|---|---|---|---|
| 1 | 量子力学の枠組み（１） | エルミート演算子、状態空間 | 中村 厚 |
| 2 | 量子力学の枠組み（２） | 演算子法による１次元調和振動子の取り扱い | 中村 厚 |
| 3 | ３次元中心力場の量子力学（１） | 極座標系におけるシュレーディンガー方程式 | 中村 厚 |
| 4 | ３次元中心力場の量子力学（２） | 角運動量の保存、角変数の分離 | 中村 厚 |
| 5 | ３次元中心力場の量子力学（３） | 動径方程式、球面波 | 中村 厚 |
| 6 | 量子力学の枠組み（１） | 確率と物理量の測定、ブラケット記法 | 中村 厚 |
| 7 | 量子力学の枠組み（２） | 正準量子化、時間発展の描像 | 中村 厚 |
| 8 | 対称性と保存則（１） | 対称性と保存量、群 | 中村 厚 |
| 9 | 対称性と保存則（２） | 交換関係と同時対角化、角運動量の表現 | 中村 厚 |
| 10 | 水素型原子 | 水素型原子のスペクトル | 中村 厚 |
| 11 | 摂動論（１） | 時間に依存しない摂動１ | 中村 厚 |
| 12 | 摂動論（２） | 時間に依存しない摂動２ | 中村 厚 |
| 13 | 摂動論（３） | 時間に依存する摂動、外部電場と分極率 | 中村 厚 |
| 14 | その他の近似法 | WKB 近似法等 | 中村 厚 |
| 15 | まとめ | 全体の確認と復習 | 中村 厚 |
量子力学の基本概念を習得し、典型的な量子力学系の数学的に厳密な取扱いができる。
レポート課題（10%）および期末試験の結果（90%）によって総合的に評価する。
【授業時間外に必要な学習時間：毎回の講義あたり120 分の予習および120 分の復習が必須である。】
講義では繰り返し類似の論理的・数学的手法を用いるので、講義ノートおよび演習問題の解答を適宜参考にして予習する。
復習においては、各自が独自のノートを作成することが望ましい。
該当教員なし
量子力学 I, 量子力学演習 I, 量子力学演習II, 物理数学I, 物理数学II, 電磁気学I, 電磁気学II, 解析力学, 現代物理学, 熱統計力学I, 熱統計力学II
同時開講の「量子力学演習 II」と一体で運用する。必ず「量子力学演習 II」を同時に履修すること。期末試験の解答及び講評はclassroom またはウェブサイトに掲載する。
| 種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
|---|---|---|---|
| 教科書 | 量子力学 I | 猪木慶治・川合光 | 講談社 |
| 教科書 | 量子力学 II | 猪木慶治・川合光 | 講談社 |
| 参考書 | (なし) |