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量子力学2演習

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科目名
平成28年度以降入学者
量子力学2演習
科目名
平成27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
授業概要 ミクロな世界の物理法則
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。
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 講義で学習した基本的な原理と法則の理解を深めるために演習を行い、新しい知識を身につける。
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。
履修条件 なし
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
[事後学習] 状態、物理量、期待値の表示と座標表示の復習
2ハイゼンベルグ表示と行列力学
[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
3生成演算子、消滅演算子
[事後学習] 代数的方法による固有値問題の解法の復習
4観測と確率解釈、不確定性関係
[事後学習] 観測の物理的意味と確率解釈の復習
5対称性と保存則
[事後学習] 並進、回転運動の演算子の復習
6角運動量の代数
[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
7中間のまとめ
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
8パウリスピン
[事後学習] パウリスピン行列の代数計算の練習
9回転の演算子とスピノール
[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
10磁場中のスピンの運動
[事後学習] 才差運動の復習
112電子系、角運動量の合成
[事後学習] 角運動量の合成則の復習
12時間に依存しない摂動論
[事後学習] 摂動論の公式を適用する練習
13時間に依存する摂動論、フェルミの黄金律
[事前学習] 状態密度の求め方の学習
14フェルミガス模型
[事後学習] パウリ原理の復習
15散乱問題
[事後学習] ラザフォード散乱への応用
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
成績評価の方法及び基準 授業参画度(100%)
授業参画度は、毎回のリアクションペーパー等で評価します。
オフィスアワー 火曜18時~19時、研究室

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