量子力学ＩＩ（Quantum Mechanics II）[3168]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

量子力学はミクロの世界を正確に記述し，現代の科学技術の基本的な理解にとって不可欠の基礎理論となっている。前世紀（20世紀）に生まれた新技術である半導体，レーザー，超伝導，原子力などは量子力学なしには十分な理解はできない。

量子力学IIでは，前期の量子力学Iの内容を受けて，シュレディンガーの波動方程式による量子力学の力学としての定式化を学ぶ。金属物性への理解の橋渡しとなるように，応用例としてはポテンシャル井戸，トンネル効果，エネルギーバンド構造などをとりあげる。

＜授業計画＞

1) 力学の復習。Hamiltonian。一般座標と一般化運動量。
2) 電磁気学の復習。波動方程式。
3) 量子力学の定式化(1)。原理。Schrodinger方程式。
4) 量子力学の定式化(2)。波動関数の意味と性質。簡単な例。
5) 量子力学の定式化(3)。物理量と演算子。演算子の性質。固有値と期待値。
6) 箱型ポテンシャルでの波動関数とエネルギー固有値。境界条件。
7) 周期的箱型ポテンシャルでの波動関数とエネルギー固有値。バンド構造。
8) 連続状態の場合の規格化。デルタ関数。自由粒子。確率密度流れ関数。
9) 箱型の障壁があるときの運動。トンネル効果。透過係数と反射係数。
10) 調和振動子での波動関数とエネルギー固有値(1)。
11) 調和振動子での波動関数とエネルギー固有値(2)。
12) 調和振動子の演算子形式。
13) 物質=多自由度系への展望。
14) 期末試験

＜成績評価方法及び水準＞

授業の中で指示する複数のレポートの評価点を40点，期末試験の評価点を60点とし，合計点が60点以上を合格とする。

＜教科書＞

指定しない。プリントを配布予定。

＜参考書＞

自分にあったものを図書館などで探すこと。以下は一例である。
阿部龍蔵「量子力学入門」（岩波書店，物理テキストシリーズ）；
原康夫「量子力学」（岩波書店，基礎物理学シリーズ）；
原島鮮「初等量子力学」（裳華房）。

＜オフィスアワー＞

八王子校舎，1号館物理実験室（火曜４限）

＜学生へのメッセージ＞

１年次の数学（線形代数学含む）と物理学，および，２年次の量子力学I，解析力学，微分方程式などの学習内容を前提として講義を行う。
担当者への質疑は授業終了後あるいはオフィスアワーに受け付ける。それ以外の面談の予約や質疑は電子メールで行うこと。

このページの著作権は学校法人工学院大学が有しています。 Copyright(c)2006 Kogakuin University. All Rights Reserved.