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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 工学部物理工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 3年次
選択・必修 必修
学科必修
授業科目名 量子力学 II
りょうしりきがく II
Quantum Mechanics II
単位数 2 単位
他学部・他研究科からの受講 他学部の学生の受講可, 他学科の学生の受講可
市民開放授業 市民開放授業
開講学期

後期

開講時間 月曜日 9, 10時限
開講場所

担当教員 松永 守(非常勤講師; 元工学部教員)

MATSUNAGA, Mamoru

学習の目的と方法

授業の概要 量子力学 I に引き続き、量子力学の初歩について講義する。
学習の目的 角運動量、水素原子、スピン、Schroedinger描像とHeisenberg描像、不確定性関係、量子古典対応、摂動論に関する概念と方法を学ぶ。
学習の到達目標 学習の目的に同じ。
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目

○ 全学の教育目標
感じる力
  • ○感性
  •  共感
  •  倫理観
  • ○モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  • ○幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  • ○課題探求力
  • ○問題解決力
  • ○批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  • ○感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

授業の方法 講義 演習

授業の特徴

教科書 特に指定しませんが, きちんと書かれた教科書(例えば,下記の参考書)を1冊持っていることを強く進めます。
講義で使用する記号法は下記の参考書と同じにします。
参考書 猪木慶治・川合光 著 「基礎 量子力学」(講談社サイエンティフィク)。
成績評価方法と基準 定期試験:90%、レポートおよび課題10%
オフィスアワー 随時。メールで予約が便利。
受講要件 力学、熱力学、電磁気学、解析力学、物理数学I-IV、量子力学 I をすべて学んでいること。
予め履修が望ましい科目 受講要件に同じ。
発展科目 統計力学、量子力学III、物性物理学、固体物理学など。
授業改善への工夫 授業中の反応だけではなく,宿題レポートおよび中間・期末試験の出来具合を見ながら,受講生の理解度に即した授業を心がけている。
その他

授業計画

キーワード 角運動量、水素原子、スピン、Schroedinger描像とHeisenberg描像、不確定性関係、量子古典対応、摂動論
Key Word(s) angular momentum, hydrogen atom, spin, Schroedinger picture and Heisenberg picture, uncertainty relation, classical-quantum correspondence, time-independent perturbation theory
学習内容 第1回  表示の変換
第2回  角運動量演算子とそれらの交換関係
第3回  角運動量演算子の固有値と固有状態、極座標
第4回  角度表現と球面調和関数
第5回  水素原子(その1)
第6回  水素原子(その2)
第7回  スピン(その1)
第8回  スピン(その2)、Pauliの排他律、ボソンとフェルミオン
第9回  Schroedinger描像とHeisenberg描像、ユニタリー変換
第10回  不確定性関係
第11回  古典力学との比較(その1):Ehrenfestの定理
第12回  古典力学との比較(その2):波動関数の振幅と位相、Hamilton-Jacobi 理論
第13回  時間に依らない摂動論:縮退がない場合
第14回  時間に依らない摂動論:縮退がある場合(その1)  Stark効果
第15回  時間に依らない摂動論:縮退がある場合(その2)  Zeeman効果
第16回  定期試験
学習課題(予習・復習) 毎回予習・復習(とくに復習が重要)をすること。また、講義中に出された演習問題を解くこと。
ナンバリングコード(試行) EN-PHYS-3

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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