2025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 | ||
|---|---|---|---|
| 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 | 水素原子のエネルギー準位、軌道およびスピン角運動量、摂動論などの近似法について理解する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 第１～１４回は講義を行い、第１５回は平常試験を実施する。 |
| 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。 |
| ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連 | 本授業科目はDP3及びCP3に該当しています。 |
授業計画
| 第1回 | 「量子力学の体系、ブラ・ケット記号」 量子力学の体系について復習し、ブラ・ケット記号について解説する。 | 【事前学習】量子力学Iの内容について復習し、参考書等を読んで第１回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第１回の授業内容の復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 「対称性と保存則」 量子力学における対称性と保存則について解説する。 | 【事前学習】第１回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第２回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第２回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 第3回 | 「角運動量」 角運動量演算子の性質と交換関係について解説する。 | 【事前学習】第２回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第３回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第３回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 第4回 | 「角運動量の固有値と固有状態」 角運動量の固有値、固有状態について解説する。 | 【事前学習】第３回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第４回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第４回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 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回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第５回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第５回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 第6回 | 「３次元空間におけるシュレディンガー方程式」 ３次元ポテンシャル中の粒子の定常状態について解説する。 | 【事前学習】第５回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第６回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第６回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 第7回 | 「水素原子」 水素原子のエネルギー固有状態について解説する。 | 【事前学習】第６回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第７回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第７回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 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回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第８回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第８回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 第9回 | 「角運動量の合成１」 角運動量の合成について解説する。 | 【事前学習】第８回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第９回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第９回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 第10回 | 「角運動量の合成２」 スピン角運動量の合成、軌道とスピン角運動量の合成について解説する。 | 【事前学習】第９回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第１０回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第１０回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 第11回 | 「時間に依存しない摂動論１」 時間に依存しない摂動論の定式化を解説する。 | 【事前学習】第１０回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第１１回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第１１回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 第12回 | 「時間に依存しない摂動論２」 時間に依存しない摂動論の応用例を解説する。 | 【事前学習】第１１回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第１２回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第１２回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 第13回 | 「時間に依存する摂動論１」 時間に依存する摂動論の定式化を解説する。 | 【事前学習】第１２回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第１３回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第１３回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 第14回 | 「時間に依存する摂動論２」 時間に依存する摂動論の応用例を解説する。 | 【事前学習】第１３回の授業内容を復習し、参考書等を読んで第１４回の授業内容を予習すること。 【事後学習】第１４回の授業内容を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
| 第15回 | 平常試験、第１～１４回の復習 | 【事前学習】第１～１４回の授業内容を復習し、平常試験にのぞむこと。 【事後学習】試験で解けなかった問題を復習すること。 | 【事前学習】２時間 【事後学習】２時間 |
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。できれば、１冊を購入し、３回くらい通読してください。
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| 参考書 |
小出昭一郎 『量子力学（I）・（II）（新装版） [978-4785321420，978-4785321437]』 基礎物理学選書 裳華房
猪木慶治・川合光 著 『量子力学I・II[978-4061532090，978-4061532120]』 講談社サイエンティフィク
J.J.Sakurai 著，S.F.Tuan 編，桜井明夫 訳 『現代の量子力学（上）・（下） [978-4842703640，9784842703664]』 物理学叢書 吉岡書店
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| 成績評価の方法 及び基準 |
平常試験によって評価する。 |
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定期試験等に ついて |
理解度確認期間(１４週目又は１５週目)に平常試験を実施予定 |
| 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 |
iwamoto.kouichi@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 12:30 ～ 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。 |