2017年度工学院大学大学院・電気・電子工学専攻

量子物理学特論(Advanced quantum theory)[2406]


2単位
進藤 哲央 准教授  [ 教員業績  JP  EN ]
最終更新日 : 2018/12/19

<授業のねらい及び具体的な到達目標>
ミクロの世界を記述するための物理法則である量子力学の基礎を理解し,それらが実際の自然現象にどのように適用されるかを学ぶ。
具体的な目標としては,水素原子の基底状態を量子力学を用いて表し,そのエネルギー準位が実際の観測と一致することを確認できることを目指す。

In this course, we learn the basics of the quantum mechanics, which is necessary for explaining the physical phenomenon at the world of atoms and subatomic particles.
A goal of this lecture is to calculate the energy level of the ground state of a hydrogen atom, and to compare the result with the measured one.

<授業計画及び準備学習>
  1. 前期量子論
  2. 光と電子の波動性と粒子性
  3. 不確定性関係
  4. シュレディンガー方程式
  5. 量子の運動と確率の流れ
  6. 1次元の問題(1) 透過と反射・トンネル効果
  7. 1次元の問題(2) 束縛状態
  8. 1次元の問題(3) 調和振動子
  9. 物理量と演算子
  10. ブラ・ケット,生成消滅演算子
  11. 中心力場のシュレディンガー方程式
  12. 3次元シュレディンガー方程式の解
  13. 水素原子
  14. 振り返り

  1. Old quantum theory
  2. Wave–particle duality
  3. Uncertainty principle
  4. Schrödinger equation
  5. Probability current and its conservation
  6. One-dimensional Schrödinger equation I: reflection, transmission, and quantum tunnelling
  7. One-dimensional Schrödinger equation II: a bound state
  8. One-dimensional Schrödinger equation III: a harmonic oscillator
  9. Operator and observable
  10. Bra–ket notation, Creation and annihilation operators
  11. Schrödinger equation for central potentials
  12. Solving the Schrödinger equation in three dimensional space
  13. Quantum representation of a hydrogen atom
  14. Reviewing of this course.

<成績評価方法及び水準>
授業中に課すレポートによって評価する。
The grade is based on the quality of written reports.

<教科書>
特に指定しない。
It's not specified.

<参考書>
大学・大学院レベルの量子力学の参考書はたくさんあるので,自分に合ったものを見つけて参照すること。
以下に参考書の例を挙げておく。
There are so many text books about the quantum mechanics. Please find an appropriate one by yourself.
I list examples of such a text book.
All the books in the list are written in Japanese, but there are many excellent books on quantum physics are written in English.
Please ask me if you want to know about them.

<オフィスアワー>
[1,2期]:火曜日5限
[3,4期]:火曜日4限
[場所]:八王子キャンパス 1S-323
メール(shindou@cc.kogakuin.ac.jp)などによる質問・相談にも随時対応する。

Date:
(1st and 2nd quarters) 5th period of Tuesday
(3rd and 4th quarters) 4th period of Tuesday
Room: 1S-323 in Hachioji Campus
Do not hesitate to contact me (shindou@cc.kogakuin.ac.jp) if you have questions.


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