タイトル
     2023 年度 後期  理学部 物理学科 日英区分 :日本語 
  
量子力学Ⅰ
Quantum Mechanics Ⅰ
  
ナンバリング 科目分野
PHYS2140   理学部専門科目
担当教員(ローマ字表記)
  鈴木 健 [Suzuki,Takeshi]
対象学生 対象年次 単位数
  2~ 2
必修・指定選択・選択の別 曜日時限 教室
必修 木2 理-8番講義室
科目群 講義番号
  R12161
クラス指定  
理学部物理学科2年次対象科目
 
他との関連(関連項目)  
力学、振動・波動、電磁気学Ⅰ・Ⅱ、解析力学Ⅰ、数学関連科目(微分積分学、代数・幾何)の古典物理学を基礎とする。
 
履修条件(授業に必要な既修得科目または前提知識)  
力学、振動・波動、電磁気学Ⅰ・Ⅱ、解析力学Ⅰ、数学関連科目(微分積分学、代数・幾何)が履修済みの事(必須)。
 
テーマ・副題  
下記参照の事。
 
授業科目の到達目標  
授業キーワードの理解。
 
『ディプロマ・ポリシー』を含む学部・研究科・学科等の学修・教育目標との関連  
自然現象を筋道を立てて理解する物理学の考え方を身につけ(教育目標1)、
現代物理学を理解し応用するための基礎を養成する(教育目標2)とともに、
物理学が関わる様々な科学分野に貢献し広く社会で活躍できる人材を養成する
(教育目標3)ための科目である。
 
授業キーワード  
量子力学と確率解釈 シュレディンガー方程式 不確定性原理 固有値 演算子
 
授業の内容  
量子力学の略史。シュレデインガー方程式の導入。井戸型・箱形ポテンシャルと確率解釈。応用として調和振動子型ポテンシャル、トンネル効果、α崩壊等、摂動論と変分法。
 
授業の方法  
講義形式。物理学演習IIと連動し、演習問題を解くことにより学んだ内容の理解を深める。
事後学習として(90ー30)時間/15回〜4時間程度の時間をかけて量子力学の演習問題を解く事。
これにより授業時間を含めた学修時間90時間=2単位が確保される。
15回→13回となった場合は試験以外は自習とする。
 
事前準備学修・事後展開学修  
事前準備学修よりは「演習問題を解く等の」事後展開学修を重視する。
毎時4時間の事後学習で授業時間と合わせ、事後学修との合計で90時間(2単位分)となります。
 
授業展開(スケジュール)  
第1回 量子力学の誕生(光量子、比熱、光電効果、コンプトン効果、粒子性と波動性)
第2回 量子力学の運動方程式(シュレディンガー方程式の導出と波動関数)
第3回 1次元問題の解法(井戸型ポテンシャル問題Iと束縛状態)
第4回 シュレディンガー方程式(固有関数と固有値)
第5回 シュレディンガー方程式(位置・運動量と演算子)
第6回 1次元問題の解法(井戸型ポテンシャル問題IIとトンネル効果)・(箱形ポテンシャル問題II)
第7回 1次元問題の解法(調和振動子型ポテンシャルとエネルギー固有値・デルタ関数型ポテンシャル)
第8回 量子力学の応用(プランク分布)
第9回 量子力学の応用(α崩壊と水素原子核モデル)
第10回 量子力学の応用(波動関数と対称性、角運動量とスピン・エルミート演算子)
第11回 量子力学の構成(ブラ・ケット・オペレーター)
第12回 量子力学の構成(正規直交基底・完全性・交換関係) 
第13回 量子力学の構成(シュレディンガー表示とハイゼルベルグ表示)
第14回 量子力学の構成(講義の整理・復習1)
第15回 量子力学の構成(講義の整理・復習2)
第16回 期末試験
 
授業の詳細(履修登録学生のみ閲覧可)  
WebClassへ
 
成績評価の方法と観点  
学期末の筆記試験(70%)、講義期間中のレポート提出(30%)
により総合的に評価する。
 
成績評価基準  
埼玉大学単位修得の認定に関する規則に基づき、履修者が授業の到達目標をどれだけ達成したかに応じて以下の通り評価する。
「到達目標を超え、全般的に特に秀でている」 =GP:4 = S
「到達目標を超えており、部分的に秀でている」 =GP:3.5=A+
「到達目標を超えている」 =GP:3 = A
「到達目標に十分達しており、部分的に秀でている」 =GP:2.5=B+
「到達目標に十分達している」 =GP:2 = B
「到達目標に最低限達しており、部分的に B 以上の水準にある」=GP:1.5=C+
「到達目標に最低限達している」 =GP:1 = C
「到達目標に達していない」 =GP:0 = D
「到達目標の達成度を測る材料がない」 =GP:0=F
 
テキスト  
教科書1 ISBN 4-00-007925-5
書名 岩波基礎物理シリーズ
著者名 長岡洋介/編,原康夫/編, 出版社 岩波書店 出版年 1994
備考
備考 特に指定しない。
 
参考図書  
参考書1 ISBN 4-8427-0000-9
書名 量子論 : その数学および構造の基礎
著者名 アイシャム 著,佐藤文隆, 森川雅博 共訳, 出版社 吉岡書店 出版年 2003
備考
備考 講義中、随時紹介する。
 
学生へのメッセージ  
数学的な取り扱いが主になるが、その中で物理現象と常に対比して現象論的な点からも理解を深めてもらいたい。復習を中心とした自己学習と、演習問題による“物理的意味”の理解にも努めてもらいたい。
 
人数制限 ※詳細は「その他・備考」欄を参照してください。  
なし。
 
連絡先(電話番号)  
電話番号:070 8819 4629
 
連絡先(メールアドレス)  
suzukiアットマークsiva.ne.phy.saitama-u.ac.jp
 
オフィスアワー  
水曜日・5時限
 
連絡先(ホームページ、その他)  
特になし
 
関連ホームページ  
特になし
 
その他・備考  
授業中の電子メール・チャット・ライン禁止
 
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