Quantum Mechanics I ｜ Syllabus data

開講年度

2025Year

開講学期

First Semester

科目名

Quantum Mechanics I

授業種別

Lecture

科目名（英語）

Quantum Mechanics I

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1800067 Quantum Mechanics I

担当教員

SHINDOU Tetsuo

単位数

2.0Credits

曜日時限

Mon.2Period

キャンパス

Shinjuku Campus

教室

A-0656教室

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 0 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 80 ％
3 汎用的問題解決力の修得 20 ％
4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％

具体的な到達目標

•シュレディンガー方程式と波動関数について説明ができる。•トンネル効果を理解し、透過率と反射率を求められる。•束縛状態に対してシュレーディンガー方程式を適用し、エネルギー固有値を求められる。•生成消滅演算子を用いた代数的解法が理解できる。

受講にあたっての前提条件

「量子物理学」や「応用力学Ⅱ」で扱われる内容を理解しておくこと。

授業の方法とねらい

量子力学の数学的・理論的基礎を理解すると共に，典型的な問題を具体的に解ける様になることをねらいとする。

AL・ICT活用

Support for self-learning using ICT

第1回

授業形態

対面

事前学習

「量子物理学」の内容を総復習し，教科書の1章を読んでおく。

2時間

授業内容

量子力学の誕生と必要性

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，ノートにまとめる。不明な点は教員に質問したり自分で調べたりしてできるだけ解消しておく。
教科書の1.4ー1.6を重点的に読んでおく。

4時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

波動関数と確率密度

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，ノートにまとめる。不明な点は教員に質問したり自分で調べたりしてできるだけ解消しておく。
教科書の2.1-2.3を読んでおく。

4時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

複素数と波の表現

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，ノートにまとめる。不明な点は教員に質問したり自分で調べたりしてできるだけ解消しておく。
教科書の2.4を読んでおく。

4時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

電子の二重性と波動方程式

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，ノートにまとめる。不明な点は教員に質問したり自分で調べたりしてできるだけ解消しておく。
教科書の2.5を読んでおく。

4時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

シュレーディンガー方程式

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，ノートにまとめる。不明な点は教員に質問したり自分で調べたりしてできるだけ解消しておく。
教科書の3.1-3.2を読んでおく。

4時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

1次元のシュレディンガー方程式

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，ノートにまとめる。不明な点は教員に質問したり自分で調べたりしてできるだけ解消しておく。
教科書の3.3を読んでおく。

4時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

井戸型ポテンシャル

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，ノートにまとめる。不明な点は教員に質問したり自分で調べたりしてできるだけ解消しておく。
教科書の3.4を読んでおく。

4時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

調和振動子

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，ノートにまとめる。不明な点は教員に質問したり自分で調べたりしてできるだけ解消しておく。
教科書の4.1-4.2を読んでおく。

4時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

一次元の自由運動とポテンシャルによる反射・透過

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，ノートにまとめる。不明な点は教員に質問したり自分で調べたりしてできるだけ解消しておく。
教科書の4.3を読んでおく。

4時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

トンネル効果

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，ノートにまとめる。不明な点は教員に質問したり自分で調べたりしてできるだけ解消しておく。
教科書の4.4-4.5を読んでおく。

4時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

連続固有値の固有関数の規格化

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，ノートにまとめる。不明な点は教員に質問したり自分で調べたりしてできるだけ解消しておく。
教科書の4.6-4.7を読んでおく。

4時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

周期境界条件と状態密度

事後学習・事前学習

授業内容を復習し，ノートにまとめる。不明な点は教員に質問したり自分で調べたりしてできるだけ解消しておく。
教科書の5.1-5.5を読んでおく。

4時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

水素原子

事後学習・事前学習

これまでの授業内容を振り返り，集大成として水素原子の量子力学的あつかいについてノートをまとめる。

5時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

学期末筆記試験

事後学習・事前学習

量子力学について，自分の理解をまとめたノートを完成させる。

2時間

第15回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

授業内容の振り返り

事後学習

授業全般についての振り返りや試験の復習を行う。

4時間

成績評価の方法

学期末試験の結果によってGradeを評価し、D以上を合格とする。

受講生へのフィードバック方法

試験問題等についての解説資料を配布する。

教科書

原康夫『量子力学』岩波書店

参考書

猪木慶治・川合光『基礎量子力学』『量子力学1』講談社サイエンティフィク
S. ワインバーグ『ワインバーグ　量子力学講義　上・下』ちくま学芸文庫

オフィスアワー

[時間]：月曜日12:00-12:30
[場所]：新宿キャンパス27階　2762室
メール(shindou@cc.kogakuin.ac.jp)による質問・相談や、必要に応じてMeet・Zoomなどによる対応も随時行う。

受講生へのメッセージ

量子力学は，我々の日常的な常識が通じない世界です。これまで学んだ物理と数学の力をフルに使って，自然界の真の姿を明らかにして行ける事に感動しながら、学んで行って下さい。
線形代数学に関する素養があると、理解が進むと思います。

実務家担当科目

Not applicable

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

Department of Applied Physics

その他の資格・認定プログラムとの関連