科目名
(英訳)
量子力学I
Quantum Mechanics I
標準履修年次 3 単位数 3.0
科目番号 開設曜時限 実施学期 担当教官名 研究室 電話
FF25001 (応物)月3・水4春学期武内 修3G2256469
FF35001 (電量)

授業概要

量子力学の基礎を理解する。シュレーディンガー方程式、波動関数と物理量の関係を理解する。また、中心力場における1体問題を取扱い、水素原子のエネルギー固有値、波動関数等を学習する。古典力学とは異なる量子力学特有の世界観を理解する。

授業内容

(1) 量子力学の誕生
   粒子性と波動性・シュレーディンガー方程式

(2) 一粒子の波動関数
   不確定性原理・箱の中の自由粒子・調和振動子 

(3) 波動関数と物理量
   物理量と演算子・固有値と期待値

(4) 中心力場内の粒子
   極座標で表したシュレーディンガー方程式・球関数と角運動量・水素原子・球形の箱の中の粒子 

(5) 粒子の散乱
   トンネル効果、ボルン近似

成績評価規準

中間試験、期末試験と演習による総合評価。

試験日程予定

期末試験は標準試験期間に、中間試験は6月に予定している。

教科書

「量子力学I(改訂版)」小出昭一郎 著、裳華房(2,600円 + 税)に沿って授業を進める。参考書として「物理学基礎シリーズ 量子力学」戸嶋信幸 著、理工図書(3,200円 + 税)を挙げる。

学習上の注意

シュレーディンガー方程式の解法を理解するとともに、その解の意味するものを理解すること。自ら問題を解いて考え、量子力学的な直感を身につけることが重要である。そのため予習復習を行うこと。

履修上の注意

予備知識として1、2年次の数学(特に線形代数学)及び物理全般の知識が必要である。また、量子力学Iと同時開講される応用数学Ⅱの履修も強く推奨される。量子力学Ⅱへとつながる科目である。