【量子力学Ⅱ】
(Quantum MechanicsⅡ)
[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: 講義  週1コマ
 
授業の目的

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。

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

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。

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回

シュレーディンガー方程式

中村

方程式と確率の保存の整合性

2回

シュレーディンガー方程式の解

中村

方程式の解法、規格化、不確定性

3回

一次元の量子系

中村

一次元系の一般的性質、散乱状態

4回

一次元の量子系の境界値問題

中村

束縛状態のエネルギーと境界条件

5回

量子力学の基本的性質

中村

物理量とエルミート演算子

6回

量子力学の表現と表示

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

中村

一般的規則、極座標、変数分離

8回

中心力場の具体例

中村

3次元調和振動子、縮退

9回

量子力学の枠組み

中村

確率と測定、ブラとケット

10回

量子力学の運動方程式

中村

Schrödinger vs. Heisenberg 描像

11回

対称性と保存則

中村

対称性と保存量、群

12回

対称操作の生成子

中村

線形変換の生成子と物理量

13回

摂動論

中村

固有値と固有関数の摂動展開

14回

時間に依存した摂動論・WKB法

中村

相互作用表示、遷移確率、WKB法

15回

まとめ

中村

全体の確認と復習

 
到達目標

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な取扱いに習熟する。

評価基準

レポート(5%)および期末試験(95%)により総合的に評価する。

準備学習
(予習・復習)

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。
各自が独自の講義ノートを作成することが望ましい。

 
  (書  名) (著者名) (出版社名) (定価)
教科書 量子力学 I 猪木慶治・川合光 講談社 4,660円+税
量子力学 II 猪木慶治・川合光 講談社 4,660円+税
参考書 (なし)