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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 工学部電気電子工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 2年次
選択・必修 選択
選択科目
授業科目名 量子力学
りょうしりきがく
Quantum Mechanics
単位数 2 単位
他学部・他研究科からの受講
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

後期

開講時間 月曜日 5, 6時限
開講場所 工学部教室

担当教員 平松 和政(工学研究科電気電子工学専攻)

HIRAMATSU Kazumasa

学習の目的と方法

授業の概要 半導体や誘電体など電子材料を学ぶ上で、量子力学は基礎となる重要な科目である。本授業では、光と物質の波動性と粒子性、不確定性原理、シュレディンガー方程式など、量子力学の最も基礎ことを学ぶ。その後に、1次元ポテンシャルや調和振動子などの具体的な問題を通じてシュレディンガー方程式を解き、その物理的な意味を学ぶ。
学習の目的 光と物質の波動性と粒子性、不確定性原理、シュレディンガー方程式について知識を得て、1次元ポテンシャルや調和振動子等の具体的な問題を通してシュレディンガー方程式を解き、物理的な意味を学ぶ。
学習の到達目標 光と物質の波動性と粒子性、不確定性原理、シュレディンガー方程式について理解できる。

★学習・教育目標:「基礎知識と専門知識」,「自主的継続的学習能力」,「制約下での仕事」に関する能力を向上させる。
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
学習・教育目標との関連(達成度点検シートの重み):基礎知識と専門知識(0.8),自主的継続的学習能力(0.1),制約下での仕事(0.1)

○ 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

授業の特徴 PBL

教科書 小野寺嘉孝「裳華房フィジックスライブラリー 演習で学ぶ量子力学」
参考書
成績評価方法と基準 以下の方式で配点を行い,総合の60%以上を合格とする。
定期試験:80%, 演習:20%(70%以上出席したものを単位授与の対象者とする。)
オフィスアワー オフィスアワー:毎週金曜日12:00~18:00
教授室:電気電子棟1階1120室
連絡方法:電子メールhiramatu@elec.mie-u.ac.jp(訪問予定をE-mailで尋ねてください。)
受講要件
予め履修が望ましい科目 基礎微分積分学Ⅰ, Ⅱ、常微分方程式及び演習、基礎線形代数学Ⅰ,Ⅱ、ベクトル及び演習、フーリエ解析と偏微分方程式及び演習、基礎物理学Ⅰ, ⅢA、化学Ⅰ、解析力学、基礎電磁気学及び演習、電磁気学Ⅰび演習、材料科学
発展科目 固体電子工学、半導体工学、電気電子材料、光エレクトロニクス、電子デバイス工学
授業改善への工夫 本講義は教科書に沿って行う。演習についてはPBLチュートリアル教育を採用し、講義時間中の演習を通して学生自らが問題を解決する能力を養うようにする。
その他

授業計画

キーワード 光の波動性、光の粒子性、物質の波動性、不確定性原理、シュレディンガー方程式、1次元ポテンシャル、調和振動子
Key Word(s) light wave, photon, Matter wave, Uncertainty principle, Schrödinger equation, One-dimensional potential, Harmonic oscillator
学習内容 第1回 ガイダンス、光の波動性と粒子性
第2回 物質の波動性、波動性と粒子性の融和
第3回 解析力学の復習①
第4回 解析力学の復習②
第5回 不確定性原理①
第6回 不確定性原理②
第7回 シュレディンガー方程式
第8回 波動関数の意味、規格化、期待値
第9回 波束と群速度
第10回 演習
第11回 1次元ポテンシャル散乱
第12回 トンネル効果
第13回 調和振動子
第14回 量子力学の一般論
第15回 演習
第16回 定期試験
学習課題(予習・復習) 毎回の講義において、以下に示す予習・復習を行うこと
予習:該当箇所について教科書を読んでおくこと。
復習:講義内容や演習問題を復習すること。
ナンバリングコード(試行) EN-EMAT-2

※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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