量子力学２演習

令和元年度以前入学者	量子力学２演習
教員名	鈴木俊夫
単位数	1	学年	3	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

授業の形態	遠隔授業（課題研究）
授業概要	ミクロな世界の物理法則の学習、理解を行う
授業のねらい・到達目標	量子力学は0.1～1nｍ程度以下のスケールのミクロな世界に適用される物理法則であり、我々のマクロな日常世界に適用されるニュートン力学に比べて種々の点で異なる。量子力学特有の考え方と原理、基本法則を理解することを目的とする。量子力学固有の法則をミクロ世界の諸問題に適用し、正しい解答を得ることができる。（A-4-3) この科目は文理学部のDP4及びCP4に対応しています。
授業の方法	講義で学習した基本的な原理と法則を、Blackboard上に提示する演習問題を解くことによって理解を深め、新しい知識を身につける。解法を解説した資料も提示する。演習問題の解答は期日まで（特に指定のない場合は翌週の演習の時間まで）にファイルとして提出すること。ファイルの形式は任意だが、数式を記述するときは写真によるjpgファイル（写メ）がスキャンしたpdfファイルか便利で望ましい。演習問題の解答例は、期日後に提供するので復習すること。また、Blackboard上の掲示板機能を通して「質問」と「議論」の機会を提供する。 Blackboard id: 20203392 本授業の事前・事後学習は、合わせて１時間の学習を目安とします。

授業計画
1	ブラ・ケット表示による量子力学とシュレーディンガー表示（A-4-3) 【事後学習】状態、物理量、期待値の表示と座標表示の復習（１時間）
2	ハイゼンベルグ表示と行列力学（A-4-3) 【事後学習】ベクトルによる状態の表示、行列による演算子の表示の復習（１時間）
3	生成演算子、消滅演算子（A-4-3) 【事後学習】代数的方法による固有値問題の解法の復習（１時間）
4	観測と確率解釈、不確定性関係（A-4-3) 【事後学習】観測の物理的意味と確率解釈の復習（１時間）
5	対称性と保存則（A-4-3) 【事後学習】並進、回転運動の演算子の復習（１時間）
6	角運動量の代数（A-4-3) 【事後学習】角運動量演算子の固有値、昇降演算子の行列要素の復習（１時間）
7	中間のまとめ（A-4-3) 第１回から第６回までの内容の復習と解説を行い授業の理解を深める【事後学習】物理量は演算子であること、一般的には可換でないことを習得（１時間）
8	パウリスピン（A-4-3) 【事後学習】パウリスピン行列の代数計算の練習（１時間）
9	回転の演算子とスピノール（A-4-3) 【事後学習】演算子の表示、状態に作用させたときの結果について復習する（１時間）
10	磁場中のスピンの運動（A-4-3) 【事後学習】才差運動の復習（１時間）
11	2電子系、角運動量の合成（A-4-3) 【事後学習】角運動量の合成則の復習（１時間）
12	時間に依存しない摂動論（A-4-3) 【事後学習】摂動論の公式を適用する練習（１時間）
13	時間に依存する摂動論、フェルミの黄金律（A-4-3) 【事後学習】状態密度の求め方の学習（１時間）
14	フェルミガス模型（A-4-3) 【事後学習】パウリ原理の復習（１時間）
15	散乱問題（A-4-3) 【事後学習】ラザフォード散乱への応用（１時間）

その他
教科書	原　康夫『量子力学（基礎物理シリーズ）』岩波書店 1994年第1版
参考書	使用しない
成績評価の方法及び基準	授業参画度:演習問題の解答状況による評価(100%)
オフィスアワー	授業終了時