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科目の基本情報

開講年度 2019 年度
開講区分 工学部物理工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 4年次
選択・必修 選択
授業科目名 量子物理学
りょうしぶつりがく
Quantum Physics
単位数 2 単位
ナンバリングコード

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※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 非開放科目    
開講学期

前期

開講時間 木曜日 9, 10時限
開講場所

担当教員 松永 守(非常勤講師;元工学研究科教授)

MATSUNAGA, Mamoru

学修の目的と方法

授業の概要 量子力学I,IIの続編として,量子力学の基本原理を再確認しつつ,広い範囲の具体的対象にそれを適用するために必要な事項(角運動量の合成,電磁場中の荷電粒子の量子力学,いろいろな近似法)について講義します。
学修の目的 量子力学の基本原理を再確認しつつ,広い範囲の対象にそれを適用するために必要な事項を学びます。
学修の到達目標 量子力学を具体的な系に適用し,系の特性などに応じて近似的に物理的予言を得ることができるようになること。
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
 理学としての物理学および工学の根幹である機械・電気電子工学を基盤とした物理工学の基礎となる数理リテラシーを修得している。【汎用的技能】
 物理学、機械・電気電子工学に関する基本的な専門知識を修得している。【知識・理解】
 物理工学に関する諸問題や課題等について論理的に考え、その考えを説明することができる。【理解・思考・判断】
 各種の産業活動に関心を持ち、自らの社会貢献ついて考えることができる。【関心・意欲・態度】
 自らが取り組んだ課題やその解決方法について論理的に纏め、発表できる。【技能・表現】

○ 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 宿題レポート(30 点満点)と期末定期試験(70 点満点)の合計点数を10 で割った値を切り上げて最終成績(10 点満点)とし,最終成績6 以上を合格とします。
授業の方法 講義

授業の特徴

PBL

特色ある教育

英語を用いた教育

授業改善の工夫 授業中の反応だけではなく,数回に1度の頻度で課す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ます。
教科書 指定なし。
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)
量子力学I,II(ガシオロヴィッツ著,北門新作,林武美 共訳,丸善)
現代の量子力学 上・下(J. J. Sakurai 著,桜井明夫訳,吉岡書店)
授業中に挙げます。
オフィスアワー 非常勤講師なので質問は授業の前後にお願いします。
受講要件 解析力学,物理数学I~IV,量子力学I,IIを学んでいること。
予め履修が望ましい科目 解析力学,物理数学I~IV,量子力学I,II
発展科目
その他

授業計画

MoodleのコースURL
キーワード 量子力学,量子状態,演算子,物理量,角運動量,電磁場,摂動論,断熱近似,半古典近似,変分法
Key Word(s) quantum mechanics, quantum state, operator, observable, angular momentum, electromagnetic field, perturbation theory, adiabatic approximation, semiclassical approximation, variational approximation
学修内容 第 1回 量子力学の諸原理の確認
第 2回 量子力学における角運動量についての復習
第 3回 角運動量の合成
第 4回 電磁ポテンシャルと電磁場中の荷電粒子の解析力学 
第 5回 電磁場中の荷電粒子の量子力学 その1
第 6回 電磁場中の荷電粒子の量子力学 その2
第 7回 時間に依存する摂動論 その1
第 8回 時間に依存する摂動論 その2
第 9回 電磁遷移
第10回 半古典近似 その1
第11回 半古典近似 その2 
第12回 瞬間近似と断熱近似
第13回 断熱近似 (続き) 
第14回 変分法 その1
第15回 変分法 その2 
第16回 定期試験
事前・事後学修の内容 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。

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