【量子力学Ⅰ】 [物理学科 3群 必修 科目(配当年次: 第3学年 ) ]
[化学科 3群 B選択 科目(配当年次: 第3学年 ) ]
 
単  位:2単位 単位認定者: 川﨑健夫 教員免許取得のための必修科目
授業期間: 前期  15コマ 科目分担者: 科目:教科に関する科目(中・高 理科)
授業形態: 講義  週1コマ 施行規則に定める科目区分:物理学
 
教育目標

現代物理学の基礎である量子論的な力学の考えとその記述法を習得する。

教育内容

古典力学の適用限界とそれに代わるミクロな現象を記述する量子力学の概要、簡単な場合の応用を主題とする。

教育方法

板書を多用した講義をおこなう。講義内容に沿った課題を課し、小テストにより理解度を確認する。

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回

古典物理学の概要

川﨑 健夫

力学の基礎方程式、電磁気学の理論、熱学、光学

2回

古典物理学の破たん

川﨑 健夫

マイケルソン・モーリーの実験、熱放射、固体の比熱、光電効果

3回

相対性理論

川﨑 健夫

ローレンツ収縮、相対性原理

4回

波と粒子

川﨑 健夫

プランクの量子仮説、光子、電子波

5回

水素原子模型

川﨑 健夫

水素の出す光

6回

水素原子模型

川﨑 健夫

ボーアの水素原子模型、量子条件

7回

量子力学の原理

川﨑 健夫

波動関数、分散関係

8回

量子力学の原理

川﨑 健夫

シュレーディンガー方程式、期待値

9回

量子力学の応用

川﨑 健夫

箱の中の自由粒子、トンネル効果

10回

量子力学の応用

川﨑 健夫

水素原子の基底状態、電子の存在確率

11回

原子核

川﨑 健夫

原子核の発見、陽子と中性子

12回

原子核

川﨑 健夫

放射性原子核、質量欠損

13回

素粒子

川﨑 健夫

粒子加速器、放射線測定器

14回

素粒子

川﨑 健夫

クォーク、レプトン、相互作用

15回

まとめ

川﨑 健夫

全体の確認と復習

 
到達目標

一次元の自由粒子の波動関数が理解できるとともに複素数が理解できる。

評価基準

講義中の小テスト50%、期末テスト50%の割合で評価する。

準備学習
(予習・復習)

講義中の課題は繰り返し同じ数学的手法を用いるので、講義ノートを見なくても独力で解けるように復習する。

 
  (書  名) (著者名) (出版社名) (定価)
教科書
参考書 現代物理入門 阿部龍蔵 サイエンス社 1,850円