- 学部・研究科
Faculty/Graduate School - シ
- 時間割コード
Course Code - 62268
- 科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle - 量子力学入門
- 授業形態/単位
Term/Credits - クラス
Class -
- 春/2
- 1
- 担任者名
Instructor - 新宮原 正三
- 曜限
Day/Period - 水5
- 授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives -
授業種別 / Teaching Types
講義（対面型）
言語 / Language
日本語(Japanese)
授業概要 / Course Description
量子力学は原子や分子、光などの微細な系を記述する力学体系であり、20世紀初頭に確立された学問である。19世紀末には、古典力学が通用しなかった物理課題に関して、新たな仮説が提案され、その中から物質の波動性と粒子性を両立する理論体系として量子力学が提案された。そのあたりの歴史的経緯を解説するとともに、量子力学の基本となるシュレーディンガー方程式、波動関数の確率論的解釈、典型的なポテンシャル下での粒子のエネルギー固有値、などの数学的・物理的な解説を行う。特に、水素原子の量子論、トンネル効果などについて、方程式の解法も踏まえた上で、解説を行う。
到達目標 / Course Objectives
①知識・技能の観点
シュレディンガー方程式の物理的意味を理解し、井戸型ポテンシャル、山型ポテンシャルなどでの波動関数の挙動を数学的・物理学的に理解する。
②思考力・判断力・表現力等の能力の観点
波動性と粒子性を両立する量子力学の概念を正確に理解する。
③主体的な態度の観点
身の回りの現象において、量子力学が顕在化しているものはないか、考えてみよう。授業手法 / Teaching Methods
・教員による資料等を用いた説明や課題等へのフィードバック
・学生による学習のふりかえり
- 授業計画
Course Content -
授業計画 / Course Content
第1回 古典力学の限界ー１ 空洞輻射とプランクの仮説
第2回 古典力学の限界ー2 光電効果、物質波
第3回 古典力学の限界ー3 ボーアの水素原子模型
第4回 波動の基本的性質
第5回 シュレーディンガー方程式
第6回 固有関数と固有値
第7回 波動関数の規格直交性
第8回 不確定性原理
第9回 1次元井戸型ポテンシャル
第10回 量子閉じ込め効果
第11回 トンネル効果
第12回 水素原子のシュレーディンガー方程式 １
第13回 水素原子のシュレーディンガー方程式 2
第14回 角運動量と方向量子化
第15回 到達度確認テスト授業時間外学習 / Expected work outside of class
宿題としてレポート提出を2回に1回くらいの割合で求めます。
- 成績評価の方法・基準・評価
Grading Policies /
Evaluation Criteria -
方法 / Grading Policies
定期試験を行わず、到達度の確認(筆記による学力確認)と平常成績で総合評価する。
到達度確認テスト 60％、平常点（宿題提出）40％履修者数が多数になった場合には、成績評価方法を「定期試験（16週目）」に変更することがあります。
成績評価方法が変更になった場合は、インフォメーションシステム等で連絡します。基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy
①古典力学の限界はどこにあったかを理解する
②量子力学が適用可能な系について理解できているか？
③量子力学では波動性と粒子性をどのように体系づけているか？
④シュレーディンガー方程式の基本的解放を理解しているか？
- 教科書
Textbooks 上羽弘 工学系のための量子力学 森北出版
-
参考書
References
- フィードバックの方法
Feedback Method
- 担任者への問合せ方法
Instructor Contact オフィスアワー
その他 電子メール shingu@kansai-u.ac.jp
- 備考
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