授業科目名 （英文名） 量子力学Ⅰ (Quantum Mechanics I) 科目区分 対象学生 ※ 単位数 2.00 開講年次・ 学期 2年次・後期 担当教員 田島裕之 所属 理学部 ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所 ※ 連絡先 ※ 講義目的及び到達目標 電子などの微視的世界の現象は量子力学によって記述される。従って、物質科学はそ の基礎を量子力学においている。本講義では、この量子力学の理論体系の基本を、シ ュレディンガー方程式から始めて説明する。本講義の到達目標は、今後、量子力学を 利用するにあたり、基礎的な事項をしっかり身につけることにある。 講義内容・授業計画 以下の内容について、項目順に講義を行う。 １. イントロダクション(量子力学の誕生・前期量子論) ２. 時間を含むシュレディンガー方程式 ３. 物理量の期待値とエーレンフェストの定理 ４. 変数分離法と時間を含まないシュレディンガー方程式 ５. 変数分離法と箱の中の自由電子 ６. 量子力学の基本法則、物理量と演算子、固有値と固有関数 ７. 関数の内積、エルミート演算子 ８. 不確定性原理と波束の運動 ９. フーリエ変換と運動量表示 １０. 確率の流れ １１. 周期的境界条件下の自由電子 １２. ポテンシャル障壁とトンネル効果 １３. ハミルトニアンの対称性とパリティ １４. 調和振動子I(エルミートの多項式) １５. 調和振動子II(昇降演算子) 定期試験 テキスト 量子力学(I,II) 小出昭一郎著 基礎物理学選書（裳華房） 参考文献 量子力学 大鹿 譲, 金野 正著 共立物理学講座 (14) アトキンス 物理化学(上） 成績評価の基準・方法 成績評価の基準 講義範囲の内容を理解したと判断できる者に単位を授与する。 講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に応じてSからCまでの成績を与える。 成績評価の方法 基本的に定期試験で評価する。また、適宜レポート、小テストを課し、評価の一部と することがある。 履修上の注意・履修要件 力学、電磁気学は言うに及ばず、複素関数に関する知識を利用するので、応用解析の 単位を取得していることが望ましい。線形代数の知識も利用するので良く復習してお くこと。授業はテキストにしたがって行う。 e-mail による質問の場合、量子力学Iに関する質問、と書くこと。 ・必ず講義テキストをユニバーサルパスポートからダウンロードしてください。授業 中にわからないことをこまめに質問すること。欠席したときは、授業内容に関して講 義テキストを読んだ上で、わからないところを随時質問してください。後でまとめて 聞こうとすると、授業についてゆけず、手遅れになります。 ・当授業は、原則全ての授業を対面で実施する予定ですが、新型コロナウィルス感染 症対策として、自宅でのオンライン授業を実施する場合があります。履修者は自宅等 でオンライン授業の受講を視聴できる通信環境(PC・タブレット等の端末やWi-Fi環境) を整えておくこと。
実践的教育 該当しない。 備考
