【量子力学演習】
(Exercises in Quantum Mechanics)
[物理学科 3群 A選択 科目(配当年次: 第3学年 ) ]
 
単  位:2単位 単位認定者: 中村厚
授業期間: 後期  15コマ 科目分担者:
授業形態: 演習  週1コマ
 
授業の目的

量子力学 II に対応した演習科目である。現代物理学の根幹をなす量子力学の考え方を習得するとともに、その具体的な数学的手法の取り扱いに習熟する。

教育内容

一次元系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。

教育方法

量子力学 II 講義の内容に沿った演習問題を課し、学生が主体的にその内容解説をする。内容解説は口頭発表及びレポート作成により行う。

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回

古典力学と量子力学の波動方程式

中村

重ね合わせの原理と波束

2回

シュレーディンガー方程式

中村

方程式の解法、規格化、不確定性

3回

ポテンシャル問題1

中村

障壁型ポテンシャル、反射率、透過率

4回

ポテンシャル問題2

中村

井戸型ポテンシャル、束縛状態

5回

量子力学の基本的性質1

中村

物理量とエルミート演算子

6回

量子力学の基本的性質2

中村

交換関係、演算子法、表示と表現

7回

中心力場の波動方程式1

中村

一般的規則、極座標、変数分離

8回

中心力場の波動方程式2

中村

3次元調和振動子、縮退、多重度

9回

量子力学の枠組み1

中村

確率と測定、ブラとケット

10回

量子力学の枠組み2

中村

Schrödinger vs. Heisenberg 描像

11回

対称性と保存則1

中村

対称性と保存量、群

12回

対称性と保存則2

中村

交換関係と同時対角化

13回

摂動論1

中村

摂動展開、外部電場と分極率

14回

摂動論2

中村

変動する外部磁場と磁気共鳴、遷移

15回

まとめ

中村

全体の確認と復習

 
到達目標

典型的な量子力学系の数学的な取扱いに習熟する。

評価基準

演習問題のレポート(80%)および期末レポート(20%)により総合的に評価する。

準備学習
(予習・復習)

各演習問題を確実に復習する。

 
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教科書 量子力学 I 猪木慶治・川合光 講談社 4,660円+税
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参考書