量子力学Ⅰ

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 田中 義人 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 電子の振る舞い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。 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) テキスト 量子力学(I) 小出昭一郎著 基礎物理学選書（裳華房） 参考文献 量子力学 大鹿讓,金野正著 共立物理学講座14 成績評価の基準・方法 成績評価の基準： シュレディンガー方程式と基本的な演算方法および量子力学的な見方についての理解 と、1次元ポテンシャルの基本問題の解法を身に付けた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まで成績を与える。 成績評価の方法： 基本的に試験100%で評価する。 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、件名に量子力 学Ⅰに関する質問、と書くこと。原則対面で実施する予定ですが、新型コロナウィル スの感染状況によっては、WEBEX等のオンライン手段を使用する可能性があります。 履修者は、自宅等でオンライン授業の受講ができる通信環境（PC・ タブレット等の端 末やWi−Fi環境）を整えること。 実践的教育 該当しない。 備考 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。