科目ナンバー

SE-BP1-NZ26

履修条件・関連科目等

履修条件：特になし。
関連科目：力学、電磁気学、熱学、微積分学

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

現代物理学における重要な主要分野の一つである量子力学の基礎的な内容について学んでいく。量子物理学の発見につながった現象について学ぶとともに、量子力学の基礎方程式であるシュレディンガー方程式の解法を説明する。なお、毎回、授業テーマに沿った演習問題を用意し、解答してもらいながら授業を進めていく。

科目目的

・この科目は、カリキュラム上の総合教育科目として位置付けられていることから、この科目での学習を通じて、学生が問題解決力、知識獲得力に対する認識を深めるとともに、基礎科学に対する基礎的な知識を習得することを目的としています。
・この科目は、学生が学位授与の方針で示す「創造力」を修得することを目的としています。

到達目標

量子力学の基礎的な内容を理解し、シュレディンガー方程式の解法ができるようになることを目指す。また、量子力学の応用問題に触れながら、近年になって注目されている量子コンピューターなどの最近のトピックについて自ら学べるぐらいの知識の習得を目指す。

授業計画と内容

第１回　量子力学前夜
第２回　光の粒子性と粒子とド・ブロイ波（物質波）
第３回　ラザフォードの原子模型、波動の2重性とボーアの量子論
第４回　シュレディンガー方程式（１）基礎と数学的準備
第５回　シュレディンガー方程式（２）波動関数と粒子の存在確率
第６回　シュレディンガー方程式（３）物理量と期待値
第７回　シュレディンガー方程式（４）初期値境界値問題
第８回　シュレディンガー方程式（５）井戸型ポテンシャル問題
第９回　シュレディンガー方程式（６）散乱状態と連続固有値
第１０回　シュレディンガー方程式（７）有限の壁のポテンシャル問題
第１１回　シュレディンガー方程式（８）ポテンシャル障壁とトンネル効果
第１２回　量子力学の理論体系（１）状態ベクトルとヒルベルト空間
第１３回　量子力学の理論体系（２）物理量と演算子
第１４回　量子力学の理論体系（３）正準量子化
　　　　　まとめ

授業時間外の学修の内容

授業終了後の課題提出

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

授業の進み具合にそって、テキスト等の問題や授業中に出題された問題を自分で解くこと。．

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

実施しない

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

テキスト：manaba掲載の授業コンテンツ
参考書：
「わかりやすい量子力学」(青木亮三, 平木昭夫 著, 共立出版)
「量子力学講義」(小川哲夫 著, サイエンス社)、「初等量子力学」(原島鮮 著、裳華房)

その他特記事項

参考URL