2023年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
科目名 | 量子力学Ⅱ | ||
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設置学科 | 物理学科 | 学年 | 3年 |
担当者 | 岩本 弘一 | 履修期 | 前期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜4 |
校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M24O |
クラス | |||
履修系統図 | 履修系統図の確認 |
概要
学修到達目標 | 量子力学に基づいて、水素原子のエネルギー準位を理解する。 シュレディンガー方程式に対する近似手法を学び、簡単な量子力学系に適用できるようになる。 本授業科目はDP3及びCP3に該当しています。 |
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授業形態及び 授業方法 |
講義形式で行う。 |
履修条件 | 力学Ⅰ・Ⅱ、力学演習、物理数学Ⅰ・Ⅱ、物理数学演習、電磁気学Ⅰ・Ⅱ、電磁気学演習、量子力学I、解析力学、原子物理学の内容を理解していることが望ましい。また、同時に量子力学演習を履修することが望ましい。 |
授業計画
第1回 | 「量子力学の体系のまとめ1」 量子力学の基本的な考え方をまとめる。 【事前学習】量子力学Iの内容の復習を行う。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
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第2回 | 「量子力学の体系のまとめ2」 第1回に引き続き、量子力学の基本的な考え方をまとめる。 【事前学習】第1回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第3回 | 「角運動量代数と固有値、固有状態」 角運動量演算子の満たす交換関係と、その固有値、固有状態を解説する。 【事前学習】第2回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第4回 | 「角運動量代数と固有値、固有状態」 第3回に引き続き、角運動量演算子の満たす交換関係と、その固有値、固有状態を解説する。 【事前学習】第3回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第5回 | 「軌道角運動量と球面調和関数」 軌道角運動量の固有状態と球面調和関数の関係を解説する。 【事前学習】第4回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第6回 | 「水素原子」 水素原子のエネルギー固有状態を解説する。 【事前学習】第5回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第7回 | 「水素原子」 第6回に引き続き、水素原子のエネルギー固有状態を解説する。 【事前学習】第6回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第8回 | 「スピン角運動量」 スピン角運動量について解説する。 【事前学習】第7回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第9回 | 「角運動量の合成」 角運動量の合成について解説する。 【事前学習】第8回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第10回 | 「角運動量の合成」 第9回に引き続き、角運動量の合成について解説する。 【事前学習】第9回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第11回 | 「時間によらない摂動論1」 時間によらない摂動論の考え方を解説する。 【事前学習】第10回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第12回 | 「時間によらない摂動論2」 時間によらない摂動論を簡単な力学系に適用する。 【事前学習】第11回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第13回 | 「水素原子エネルギースペクトルの微細構造」 時間によらない摂動論を用いて水素原子のエネルギー準位の微細構造を議論する。 【事前学習】第12回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第14回 | 「その他の話題」 変分法について解説する。 【事前学習】第13回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
第15回 | 「その他の話題」 準古典近似等について解説する。 【事前学習】第14回の授業時の指示に従って予習を行うこと。(120分) 【事後学習】授業内容を復習し、課題に取り組むこと。(120分) |
その他
教科書 |
特に指定はありませんが、各自にあった教科書や参考書を見つけてください。
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参考書 |
猪木慶治・川合光 著 『量子力学I・II』 [ISBN: 978-4-06-153209-0・978-4-06-153212-0] 講談社サイエンティフィク
L.I.Schiff 著,井上健 訳 『量子力学(上)・(下)』 物理学叢書 [ISBN: 978-4-8427-0147-9・978-4-8427-0158-5] 吉岡書店
J.J.Sakurai 著,S.F.Tuan 編,桜井明夫 訳 『現代の量子力学(上)・(下)』 物理学叢書 [ISBN: 978-4-8427-0364-0・978-4-8427-0366-4] 吉岡書店
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成績評価の方法 及び基準 |
レポートなどの平常点(50%)および期末試験(50%)によって評価する。 |
質問への対応 | 授業中や授業後、またはメール等で質問をしてください。 |
研究室又は 連絡先 |
研究室: 駿河台校舎8号館833F室 メールアドレス: iwamoto.kouichi@nihon-u.ac.jp |
オフィスアワー |
水曜 駿河台 12:15 ~ 13:00
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学生への メッセージ |
講義では概要の説明しかできないため、できれば、参考書を読んだり問題を解いたりして、理解を深めてください。 |