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量子力学1演習

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科目名
平成28年度以降入学者
量子力学1演習
科目名
平成27年度以前入学者
量子物理学1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 前期 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を、演習によって理解を深め、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光量子とプランク定数: 粒子と波の二重性
[事後学習] nm, eV を使用する単位の復習
2ド・ブロイの関係式
[事後学習] ド・ブロイ波長の計算の復習
3不確定性原理
[事後学習] 系のサイズとエネルギーの関係の復習
4シュレーディンガー方程式と平面波解
[事後学習] 微分方程式の解法の復習
5エルミート演算子、演算子の交換関係
[事後学習] 交換関係の計算方法の復習
6一次元井戸型ポテンシャル(1):境界条件
[事後学習] 解の特徴とその確率解釈について復習する
7一次元井戸型ポテンシャル(2):固有値と固有関数
[事後学習] 固有関数の規格直交性について復習
8中間のまとめ
第1回から第7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] 一次元問題の解の一般的規則について復習する
9反射と透過(1):反射率、透過率
[事後学習] 確率の流れの保存について復習
10反射と透過(2):トンネル効果
[事後学習] 量子論の特性を復習し、その意味を理解する
11二次元問題:変数分離法による解法
[事後学習] 縮退の概念の復習
12三次元問題:中心力ポテンシャル中の束縛状態
[事後学習] 三次元極座標系の復習
13角運動量
[事後学習] 角運動量の量子化、固有値、固有関数の復習
14水素原子、水素状原子、周期律表
[事後学習] 水素原子のエネルギー準位とその縮退度について復習する
15要点と理解度の確認と解説
[事後学習] 量子論の特性を古典力学と比較しながら理解、復習する
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 授業終了時

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