タイトル
     2023 年度 前期  理学部 物理学科 日英区分 :日本語 
  
量子力学Ⅱ
Quantum Mechanics Ⅱ
  
ナンバリング 科目分野
PHYS3141   理学部専門科目
担当教員(ローマ字表記)
  吉田 健太郎 [YOSHIDA Kentaroh]
対象学生 対象年次 単位数
  3~ 2
必修・指定選択・選択の別 曜日時限 教室
必修 月2 理-8番講義室
科目群 講義番号
  R12172
クラス指定  
特になし。
 
他との関連(関連項目)  
微分積分学I,II、線形代数基礎、ベクトル解析基礎、複素関数、微分方程式、物理数学I, II、力学I、振動・波動、解析力学、量子力学I、熱力学
 
履修条件(授業に必要な既修得科目または前提知識)  
物理数学I, II、力学I、振動・波動、解析力学、量子力学I、熱力学の知識が必須である。
 
テーマ・副題  
3次元の量子力学と近似法
 
授業科目の到達目標  
3次元系における量子力学の取り扱いに習熟するとともに、軌道角運動量、スピン、摂動計算などの基礎的な事項について深く理解する。
 
『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  
量子論の学習を通じて、論理的に物事を理解する物理学の考え方を身につける。現代物理学を理解して応用するための基礎を習得するとともに、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ための科目である。
 
授業キーワード  
3次元シュレディンガー方程式、水素原子、軌道角運動量、スピン、摂動論、変分法
 
授業の内容  
3次元シュレディンガー方程式から出発し、水素原子を始めとする中心力問題の解き方を習得する。その中で、軌道角運動量とスピンについて学習する。量子力学における摂動計算の基礎と変分法についても解説する。
 
授業の方法  
講義形式の授業で、対面授業として実施します。
 
事前準備学修・事後展開学修  
授業1回あたり合計4時間の事前準備・事後展開学修が目安となります。事前準備学修として、WebClassの資料や参考書等で授業内容を予習しておいてください(1時間程度)。事後展開学修として、授業内容の重要ポイントを整理し、授業で残した計算や課題等に取り組んでください(3時間程度)。
 
授業展開(スケジュール)  
第1回 量子論の基礎 (量子力学Iの復習)
第2回 3次元シュレディンガー方程式
第3回 水素原子
第4回 軌道角運動量
第5回 スピン
第6回 電磁相互作用
第7回 同種粒子 (1) 2粒子系
第8回 同種粒子 (2) 原子、固体
第9回 対称性と保存則 (1)
第10回 対称性と保存則 (2)
第11回 対称性と保存則 (3)
第12回 時間に依らない摂動論 (1)
第13回 時間に依らない摂動論 (2)
第14回 変分法
第15回 2準位系と時間に依存する摂動論
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  
期末試験70%とレポート30%で評価する。
 
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  
備考 テキストは使用しません。
 
参考図書  
参考書1 ISBN 978-4842701479
書名 量子力学
著者名 シッフ著 ; 井上健訳 出版社 吉岡書店 出版年 1971
備考 比較的やさしい教科書
参考書2 ISBN 978-4842701585
書名 量子力学
著者名 シッフ著 ; 井上健訳 出版社 吉岡書店 出版年 1971
備考 比較的やさしい教科書
参考書3 ISBN 978-4000061391
書名 量子力学
著者名 砂川重信著 出版社 岩波書店 出版年 1991
備考 丁寧に書かれている教科書
参考書4 ISBN 978-1107189638
書名 Introduction to quantum mechanics
著者名 David J. Griffiths and Darrell F. Schroeter 出版社 Cambridge University Press 出版年 2018
備考 明解かつ簡潔に書かれている教科書
 
学生へのメッセージ  
量子力学における中心力問題を理解することは、水素原子を始めとする物質の構成要素の成り立ちを理解する上で必須です。また軌道角運動量やスピンを理解することで原子のスペクトルを理解できます。量子力学は現代物理学の基礎であり、自然現象の背後にある基礎的な構造を理解するために役に立ちます。
 
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)  
なし。
 
連絡先(メールアドレス)  
kenyoshida_at_mail.saitama-u.ac.jp (_at_ を@に変えてください。)
 
オフィスアワー  
授業期間中の毎週火曜日16:00〜17:00
理学部1号館5階1533室
 
連絡先(ホームページ、その他)  
なし。
 
関連ホームページ  
なし。
 
その他・備考  
なし。
 
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