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科目の基本情報

開講年度	2019 年度
開講区分	工学部電気電子工学科／総合工学科電気電子工学コース・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
ナンバリングコード	EN-EMAT-2 ナンバリングコード一覧表はこちら ※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。

開放科目
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）
担当教員	HIRAMATSU Kazumasa

学修の目的と方法

授業の概要	半導体や誘電体など電子材料を学ぶうえで、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。
学修の目的	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。
学修の到達目標	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) 　多面的な思考能力と素養：日本や世界各国の種々の時代や地域には、多様な考え方が存在していることを学び、様々な立場から互いの意見を尊重して相互に理解できる。【認知的領域】　技術者倫理：電気電子工学の基礎知識を身につけ、科学技術が社会や自然環境に及ぼす影響を理解し、責任ある技術者として行動できる。【情意的領域】　基礎知識と専門知識：数学、自然科学、情報技術、並びに電気電子工学に関する基礎及び専門知識を修得し、それらの知識を応用できる。【認知的領域】　デザイン能力・ものづくり能力：電気電子工学の基礎と専門知識を基にして、関連した情報の収集を図り、課題を解決する手法を提案でき、それに基づいて「ものづくり」を行える。【技能表現領域】　コミュニケーション能力：実験した内容や考察した内容、調査した内容を図、表等を利用して文書により表現し、他人に説明できる能力、討論を行える。専門とする分野の英語で書かれた文献について理解し、説明できる。【技能表現領域】　自主的継続的学習能力：電気電子工学に関連する種々の分野に関心を持ち、未知な分野が広がっていることを感じて、自主的、継続的な学習が必要であることを認識できる。【情意的領域】　制約下での仕事の推進・統括：電気電子工学分野の基礎に関する与えられた課題または自ら設定した課題について、計画的に物事を進め、期限までにまとめて報告書を提出できる。【認知的領域】 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感 ○主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力　表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力　問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観
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。）
授業の方法	講義
授業の特徴	PBL 問題提示型PBL（事例シナリオ活用含）問題自己設定型PBL プロジェクト型PBL 実地体験型PBL 特色ある教育 Moodleを活用する授業英語を用いた教育
授業改善の工夫	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。
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
オフィスアワー	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
その他

授業計画

MoodleのコースURL

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
学修内容	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　不確定性関係第4回　シュレディンガー方程式① 第5回　シュレディンガー方程式② 第6回　波束と群速度第7回　演習第8回　1次元ポテンシャル散乱第9回　トンネル効果第10回　1次元ポテンシャルの束縛状態① 第11回　1次元ポテンシャルの束縛状態② 第12回　演習第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
事前・事後学修の内容	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。

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