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量子力学入門

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平成28年度以降入学者 量子力学入門
平成27年度以前入学者 力学２
教員名 石田浩
単位数    2 学年    2 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 後期 履修区分 必修
授業概要 量子力学の考え方を学ぶ
授業のねらい・到達目標 19世紀の終わり、原子核や電子の存在が明らかになるにつれて、古典力学・電磁気学では説明できない物理現象が観測されるようになった。量子論は、ミクロの世界の自然法則として、多くの物理学者によってつくられた。本授業では、プランク定数の提案に始まる量子論の成立過程を振り返りながら、量子論の基本的な考え方を学ぶ。また、簡単な系に対して、自分でシュレーディンガー方程式が解けるようになることを目標とする。
この科目は文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応している。
授業の方法 通常の講義形式で行う
本授業の事前・事後学習は、各２時間の学習を目安とします。
履修条件 なし
授業計画
1 プランク定数と空洞放射（１）
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
2 プランク定数と空洞放射（２）
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
3 アインシュタインの光量子仮説
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
4 ミリカンによる光電効果の実験
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
5 コンプトン散乱と光量子仮説の証明
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
6 ラザーフォード散乱と原子模型（１）
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
7 ラザーフォード散乱と原子模型（２）
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
8 古典原子モデルの破綻
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
9 ボーアの原子模型（１）
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
10 ボーアの原子模型（２）
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
11 ド・ブロイの物質波
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
12 シュレーディンガーの波動方程式（１）導出
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
13 シュレーディンガーの波動方程式（２）水素原子の場合
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
14 電子スピンとディラック方程式（１）
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
15 電子スピンとディラック方程式（２）
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
その他
教科書 使用しない
参考書 星野敏春、浅田寿生、藤間信久、田村了、古門聡士 『量子力学入門　－物質科学の基礎－』 学術図書出版社 2006年 第3版
成績評価の方法及び基準 授業内テスト(70%)、授業参画度(30%)
出席回数が十分でない場合は成績評価の対象としない
オフィスアワー 授業内容に関する質問は授業後あるいは学科事務室で受け付けます。その後、時間を調整して、物理学科図書室または本館1階で応対します。

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