科目名 : 量子物理学1

科目コード 50182
配当学年 3年
開講期 前期
曜時限 金曜・2時限
講義室 物315
単位数 2
履修者制限
講義形態 講義
言語
担当教員 宮寺

講義概要

量子論の基本的枠組みについて解説する。1次元空間を運動する量子力学的粒子の記述と、そこにあらわれる量子論特有の現象を説明する。

評価方法

筆記試験の成績で評価する。

最終目標

量子論の基本的枠組みについて、特にその古典論との違いを理解する。1次元空間を運動する量子力学的粒子の解析が行えるようになる。

講義計画

項目 回数 内容説明
導入 原子の安定性の問題やダブルスリット実験など、古典論では説明できない現象を取り上げ、行列力学(Heisenberg)と波動力学(Schroedinger)の登場した経緯を概観する。
量子論の基本的枠組み 状態と物理量の概念を導入し、それらが量子論ではどのように記述されるかを説明する。Hilbert空間、状態ベクトル、線形作用素、スペクトル分解などを必要最低限な範囲で取り上げる。Schroedinger方程式、Heisenberg方程式について説明する。
量子化 2 古典力学の一般的枠組みであるLagrange形式及びHamilton形式を説明し、対応した量子論がどのように構成されるかを見ていく。
1次元空間を運動する量子力学的粒子 3 1次元空間上を運動する量子力学的粒子について調べる。自由粒子や、井戸型ポテンシャルなど簡単なポテンシャル中を運動する粒子の記述と、トンネル効果など量子論特有の現象について説明する。
調和振動子 1 調和振動子のエネルギー固有値の求め方について説明する。
WKB近似 一般的なポテンシャル中を運動する粒子の様子を調べるための手法であるWKB近似について説明する。
3次元空間を運動する量子力学的粒子 1 3次元空間を運動する量子力学的粒子の記述を導入する。
学習到達度の確認 本講義の内容に関する到達度を確認する。

教科書

特に定めない

参考書

現代の量子力学〈上〉(J.J.Sakurai,吉岡書店)
量子論―その数学および構造の基礎(C.J.Isham,吉岡書店)
量子論の基礎―その本質のやさしい理解のために(清水明、サイエンス社) など

予備知識

古典力学、線形代数

授業URL

なし

その他

なし