授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | ミクロな世界を取り扱う現代科学・工学の基礎である量子力学を学ぶ。
基礎的な研究分野だけでなく、応用的な研究分野でも重要な物性を示す電子状態をしっかりと理解することを目的とする。 |
|
|
授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | Students will study quantum mechanics, the foundation of modern science and engineering that deals with the microscopic fields.
The objective is to gain a solid understanding of the electron state, which exhibits important physical properties not only in fundamental research fields but also in applied research fields. |
|
|
到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 本講義を習得することにより，以下を理解する事を目標とする。
1. 不思議な量子の世界を理解できる。
2. シュレディンガー方程式を導き、その本質を理解することができる。
3. 様々な基本ポテンシャルを設定し，シュレディンガー方程式を設定し、解くことができる。
4. クーロン・ポテンシャル下における電子状態について、量子論的な理解ができる。
5. 演算子の取り扱いが理解できる。 |
|
|
到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | By mastering this lecture, students should be able to understand the following.
1. To understand the mysterious quantum world.
2. To derive the Schrodinger equation and understand its essence.
3. To be able to set up and solve the Schrodinger equation by setting up various fundamental potentials.
4. understand the quantum theory of electronic states under the Coulomb potential.
5. To be able to understand the treatment of operators. |
|
|
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | | 量子力学A、物性論、線形代数学、微分積分学、電磁気学 |
|
|
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Quantum Mechanics A, Condensed Matter Theory, Linear Algebra, Differential and Integral Calculus, Electromagnetism |
|
|
授業の内容【日本語】
Course Content | | 本講義内容
１. 量子の世界（二重性・非実在性）
２. 量子の世界（不確定性・トンネル効果）/ ド・ブロイ波長
３. シュレディンガー方程式（クライン-ゴルドマン方程式の紹介とシュレディンガー方程式の導出）
４. テイラー展開とオイラー公式の関係/定常状態
５. 無限に深い井戸型ポテンシャル
６. 束縛状態とパリティ
７. 有限に深い井戸型ポテンシャル
８. トンネル効果
９. 縮退/物理量の測定（実験事実から、ここまでの物理的意味の整理）
10. 球座標（３次元）でのシュレディンガー方程式
11. 軌道角運動量演算子（球面調和関数との関係）/ 水素原子
12. エルミート演算子（物理量に対する演算子）/ 物理量の期待値
毎回の講義後は、教科書も含めて復習・予習をすること。
１-２回程度のレポート課題を課す予定であるが、単に参考文献や論文の抜出をまとめることはせず、しっかりと自身の考えをまとめ、手書き図などを利用してレポートすること。
参考文献などが有る場合は、その出典元について記載する事。 |
|
|
授業の内容【英語】
Course Content | | Contents of this lecture
1. The quantum world (duality, non-existence)
2. The quantum world (indeterminacy, tunneling effect) / de Broglie wavelength
3. The Schrodinger equation (introduction to the Klein-Goldmann equation and derivation of the
Schrodinger equation)
4. Relation between Taylor expansion and Euler formula / Steady state
5. Infinitely deep well potential
6. Bound states and parity
7. Finitely deep well potentials
8. Tunnel effect
9. Shrinkage / measurement of physical quantities (sorting out the physical meaning from experimental
facts up to this point)
10. The Schrodinger equation in spherical (3-dimensional) coordinates
11. Orbital angular momentum operator (relation to spherical harmonics) / Hydrogen atom
12. The Hermite operator (operator for physical quantities) / Expected value of physical quantities |
|
|
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | 出席点（20%）、レポート（20%）、期末テスト（60%）で評価し、総合点１００点満点で６０点以上を合格とする。GPA: A〜Fの評定は総合点に基づいて行う． |
|
|
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | Attendance (20%), report (20%), and final exam (60%). 60 points or more out of a total score of 100 points is required to pass the course. |
|
|
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | |
|
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | | No prerequisite is required. |
|
|
教科書【日本語】
Textbook | | | 岩波基礎物理シリーズ 量子力学 原 康夫著（岩波書店） |
|
|
教科書【英語】
Textbook | | | Quantum Mechanics, Yasuo Hara （Iwanami-Shoten) |
|
|
参考書【日本語】
Reference Book | | | グライナー 量子力学 W. グライナー著（シュプリンガー・フェアラーク東京） |
|
|
参考書【英語】
Reference Book | | | Greiner Quantum Mechanics by W. Greiner (Springer-Verlag, Tokyo) |
|
|
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | ・教科書や参考書の該当箇所を予習して出席することが望ましい。
・講義内容について受講後、板書したノート等で整理しておくこと。
・毎回のノート取りや質疑応答への参加姿勢を成績評価に反映させる。 |
|
|
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | ・It is advisable to prepare for the lecture by reading the relevant sections of the textbook
and reference books.
・Students are expected to prepare for the lectures by taking notes on the board after attending the lectures.
・The grade evaluation will reflect the students' note-taking and participation in the question-and-answer session. |
|
|
使用言語【英語】
Language used | | |
|
使用言語【日本語】
Language used | | |
|
授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | |
|
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | Face-to-face lectures
Basically, lecture content is written on the board. |
|
|
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
|
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
|