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授業概要
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量子力学は高校までの物理では全く習わない新しい概念であるが、今日我々が利用している電子デバイスをはじめとした科学技術の基礎を成す現代物理学に不可欠な学問として、今なお発展を続けている。本講義では、まずどのような実験事実に基づいて古典物理学の限界が認識され量子力学が構築されるに到ったのかを学ぶ。続いて、量子力学の基礎となる波動や確率密度、演算子の考え方を理解して、量子力学の波動力学的な定式化の基礎を学び、シュレーディンガー方程式の意味を理解し、簡単な応用例を学習する。
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到達すべき
目標
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・光の粒子性と電子の波動性を理解し、それがもたらす現象を説明できる。
・波動関数が表す「確率密度」の概念を理解する。
・粒子の「位置」と「運動量」が同時に確定しないことを理解する。
・シュレーディンガー方程式の意味を理解し、簡単な応用例を計算できる。
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授業計画と
準備学習
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第１部
１ 古典力学の限界と光の粒子性
２ 電子の波動性－ド・ブロイ波－
３ 波動とシュレディンガー方程式
４ 波動関数と固有方程式
５ 演算子と物理量
６ 演算子の交換関係・波束
７ 不確定性原理
８ 前半のまとめ、中間試験
第２部
９ 中間試験解説・自由粒子
10 井戸型ポテンシャル①
11 井戸型ポテンシャル②
12 トンネル効果①
13 トンネル効果②
14 調和振動子①
15 調和振動子②
16 期末試験
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授業実施方法
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授業の特色
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学生のアク
ティブ・ラー
ニングを
促す取組
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使用言語
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TA，SA等配置
予定
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基盤的能力
専門的能力
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授業時間外
の学習
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講義予定箇所を予習することが望ましい。
各回の講義最後に出す課題の解答をTACTからレポートとして提出すること。
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成績評価の
方法
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中間試験、期末試験、レポート課題提出によって評価する。
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到達度評価
の観点
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テキスト
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No
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書籍名
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著者名
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出版社
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出版年
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ISBN/ISSN
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1.
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『量子力学Ⅰ 講談社基礎物理シリーズ6』
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原田勲、杉山忠男
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講談社
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2009
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テキスト
(詳細)
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参考文献
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No
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書籍名
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著者名
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出版社
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出版年
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ISBN/ISSN
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1.
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『初等量子力学（改訂版）』
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原島鮮
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裳華房
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1986
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参考文献
(詳細)
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古くから存在する教科書だが、初学者でも理解しやすい一冊。
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担当教員実
務経験内容
または実践
的教育内容
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実践的授業
内容等
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備考
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講義資料は原則としてTACTからダウンロードしてもらいます。
各回講義前に事前にTACTを確認すること。
「物性物理学」を受講予定の学生は本講義の受講を強く薦める。
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