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最終更新日:2024年4月22日

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量子力学演習I[数理自然科学コース]

量子力学演習I
講義「量子力学I」に対する演習を行う。
前期量子論から始めて、シュレーディンガー方程式の一般的性質(波動関数と確率解釈、演算子など)に関する問題を解く。1次元シュレーディンガー方程式を具体的に扱い、基本的な井戸型ポテンシャルの問題、反射・透過・トンネル効果の問題を解く。次に、ブラケット記法、不確定性関係、ハイゼンベルグ描像の問題を解き、量子力学の定式化について整理する。最後に、電子スピン、調和振動子、純粋・混合状態などの問題を解いていく予定である。
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
08E1019
FAS-EA3B20S1
量子力学演習I[数理自然科学コース]
水野 英如
S1 S2
木曜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
開講所属
教養学部
授業計画
演習問題の章立ては以下の通りである。 ・1: 前期量子論 ・2: シュレーディンガー方程式 ・3: 波動関数と演算子 ・4: エルミート演算子 ・5: 束縛状態と離散化(井戸型ポテンシャルの問題) ・6: 反射・透過、トンネル効果 ・7: その他の問題(δ 関数型ポテンシャル、波束の拡散、調和振動子の問題) ・8: ブラケット記法、不確定性関係、ハイゼンベルグ描像 ・9: 電子のスピン、純粋状態・混合状態、その他
授業の方法
[重要] 本演習の受講を希望する人は必ず、メールアドレスを氏名・学籍番号とともに"*****"まで連絡ください。演習問題のpdfファイルを送付します。また今後の量子力学演習に関する情報をメールにて送信します。 [授業の方法] 学生が演習問題(全36問)を解き、それを発表する。 演習はオンラインで行う。 (1)第1週目は対面で、第2週目はZoomでオリエンテーションを実施します。2回とも同じ内容です。どちらか1回に必ず参加してください。 (2)授業に関する情報はメールにて送信します。そのため、授業の時間はメールを必ず確認するようにしてください。なお、演習ではZoomの使用は予定していませんが、必要があれば使用します。 (3)第1週目と第2週目は演習問題を眺めてもらい、各問題について担当者を決めてもらいます。エクセルファイルを共有しますので、それに名前を記入することで担当者を決めることにします。 (4)第3週目から演習をオンライン上で開始します。問題の担当者は授業が始まる時間までに解答を作成し、それをpdfファイルで受講者全員にメールにて送付します。解答はwordやlatexで作成してpdf化する、あるいは手書きの解答を撮影したものをpdf化して下さい。
成績評価方法
演習中の発表とレポート課題による。 レポート課題は、授業で解いた問題とする。
教科書
問題を配布する。 [重要] 本演習の受講を希望する人は必ず、メールアドレスを氏名・学籍番号とともに"*****"まで連絡ください。演習問題のpdfファイルを送付します。また今後の量子力学演習に関する情報をメールにて送信します。
参考書
標準的な量子力学の教科書。 例えば、前野昌弘「よくわかる量子力学」東京図書、あるいは猪木慶治・川合光「量子力学1,2」講談社。
履修上の注意
講義「量子力学I」を履修している、あるいはそれに相当する知識を習得していること。