学部後期課程
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最終更新日：2024年10月18日
授業計画や教室は変更となる可能性があるため、必ずUTASで最新の情報を確認して下さい。
UTASにアクセスできない方は、担当教員または部局教務へお問い合わせ下さい。
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量子力学I[数理自然科学コース]
量子力学 I
(Quantum Mechanics I)
授業の目標は、量子力学の骨組みの理解である。具体的には、一次元ポテンシャル（自由、井戸型、調和型など）内の粒子の運動を例として、波動関数、ブラケット記法、行列による量子状態の表現およびそれらの関係性、量子状態の時間発展（ダイナミクス）、物理量の期待値や揺らぎ、不確定性関係を学ぶ。デモ実験やコンピューターシミュレーションを多用する。
この授業は、いわゆる「反転授業」の形式で行う。
①授業前に教科書の該当部分の予習する。
②予習内容の授業前テスト（10分）
③確認テストの解答確認、解説（15～20分）
④前回の授業の質問への回答、レポート問題の解答確認（15～20分）
⑤教科書の内容に関する理解度の確認テスト＋ディスカッション（40～50分）
授業は予習を前提に組み立てられている。また、毎回の授業後に授業内容に関する質問および授業内容を理解を補強する問題をレポートとして課す（〆切は授業前日の21時）。
この授業は、いわゆる「反転授業」の形式で行う。
①授業前に教科書の該当部分の予習する。
②予習内容の授業前テスト（10分）
③確認テストの解答確認、解説（15～20分）
④前回の授業の質問への回答、レポート問題の解答確認（15～20分）
⑤教科書の内容に関する理解度の確認テスト＋ディスカッション（40～50分）
授業は予習を前提に組み立てられている。また、毎回の授業後に授業内容に関する質問および授業内容を理解を補強する問題をレポートとして課す（〆切は授業前日の21時）。
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
08E1015
FAS-EA2B16L1
量子力学I[数理自然科学コース]
鳥井 寿夫
金曜4限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
可
開講所属
教養学部
授業計画
第１回：光子・電子・原子（１）
第２回：光子・電子・原子（２）
第３回：波動関数とシュレーディンガー方程式
第４回：演算子と期待値
第５回：定常状態
第６回：束縛状態（１）ー井戸型ポテンシャル
第７回：束縛状態（２）ー調和振動子型ポテンシャル
第８回：透過と反射
第９回：量子力学の骨組み（１）ーブラケット記法の導入
第10回：量子力学の骨組み（２）ー固有値・固有ケットと測定
第11回：量子力学の骨組み（３）ーケットと波動関数の対応
第12回：量子力学の骨組み（４）ー観測における不確定性関係
第13回：量子力学における非局所相関（ベルの不等式）、No-cloning theoremなど
授業の方法
グーグルフォームによるクイズ、グループディスカッション、パワーポイントによる解説を中心に進める。
成績評価方法
レポート課題、授業前の小テスト、および期末試験による総合評価
教科書
畠山 温著『量子力学』日本評論社
参考書
1) 小出昭一郎著 『量子力学I,,II』 裳華房
2) J. J. サクライ著、桜井明夫訳『現代の量子力学 I,II』 吉岡書店
3) ファインマン、レイトン、サンズ著、砂川重信訳『ファインマン物理学V 量子力学』 岩波書店
履修上の注意
3Sセメスターに開講される「量子力学演習I」を合わせて履修することが望ましい。
