学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate		工学部
時間割コード
Registration Code		0826130
科目区分【日本語】
Course Category
専門基礎科目
科目区分【英語】
Course Category
Basic Specialized Courses
科目名　【日本語】
Course Title		物理工学演習３ａ
科目名　【英語】
Course Title		Physical Science and Engineering Tutorial 3a
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員　【日本語】
Instructor		寺田 智樹 ○ 柏谷 聡 矢田 圭司
担当教員　【英語】
Instructor		TERADA Tomoki ○ KASHIWAYA Satoshi YADA Keiji
単位数
Credits		1
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period		秋 木曜日 ３時限
秋 木曜日 ４時限
Fall Thu 3
Fall Thu 4
授業形態
Course style		演習
Seminar
学科・専攻【日本語】
Department / Program
物理工学科
学科・専攻【英語】
Department / Program
Department of Physical Science and Engineering
必修・選択【日本語】
Required / Selected
必修
必修・選択【英語】
Required / Selected
Compulsory


授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)
ミクロな世界、ナノの世界の現象を説明する物理体系である量子力学の基礎を、演習問題を解くことにより学ぶ。ミクロな粒子は干渉効果、エネルギーレベルの量子化、トンネル効果などの量子系特有の性質を示し、その運動は波動性を取り入れたシュレディンガー方程式により記述される。本演習では量子力学の基礎となる物理現象、量子力学に関連した微分積分学・線形代数学・複素関数論などの物理数学、およびポテンシャル中の粒子の状態をシュレディンガー方程式用いて求めるなど、量子力学に関する基本的な問題を解く手法を学ぶことを目的とする。
授業の目的　【英語】
Goals of the Course
Students will learn the fundamentals of quantum mechanics, a physical system that explains phenomena in the microscopic and nano worlds, by solving exercises. Quantum particles show the unique properties such as interference effects, quantization of energy levels, and tunneling effects. Their motion is described by the Schrodinger equation, which incorporates wave-like properties of quantum particles. The objective of this exercise is to learn the physical phenomena underlying quantum mechanics, physical mathematics related to quantum mechanics such as differential and integral calculus, linear algebra, and complex function theory, and methods for solving fundamental problems related to quantum mechanics such as determining the state of a particle in a potential using the Schrodinger equation.
到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
量子力学に関連した微分積分学・線形代数学・複素関数論などの知識を身につけ、それらを利用して実際にシュレディンガー方程式の解を求める。また、その解を解析することによってトンネル効果などの量子特有の現象について理解を深める。
到達目標　【英語】
Objectives of the Course
Students will acquire knowledge of differential and integral calculus, linear algebra, and complex function theory related to quantum mechanics, and use them to actually find solutions to the Schrodinger equation. By analyzing this solutions, students will deepen their understanding of phenomena unique to quantum mechanics, such as tunneling effects.
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects
量子力学Ａ、微分積分学I&II，線形代数学I&II，複素関数論
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects
Quantum Mechanics A, Calculus I&II, Linear Algebra I&II, and Complex Function Theory
授業の内容【日本語】
Course Content
1. 量子力学のはじまり
2. ド・ブロイの物質波
3. シュレディンガー方程式
4. 運動量空間と不確定性原理
5. 演算子と固有関数
6. 1次元井戸型ポテンシャル
7. 散乱と透過
8. 1次元調和振動子
これらの課題に対する理解を深めるため、毎回練習問題を解く。
授業の内容【英語】
Course Content
1．History of quantum mechanics
2. Matter wave
3. Schrodinger equation
4. Uncertainty relation
5. Mathematical basis
6. One dimensional square potential
7. Scattering problem in one dimension
8. Harmonic oscillator
Solve typical exercises on these topics of Quantum Mechanics.
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria
達成目標：１．量子力学の基礎となる物理現象を理解し，説明できる。 ２．シュレーディンガー方程式を用いた具体的な計算ができる。 ３．量子力学の基礎的内容を理解し，説明できる。さまざまな量子力学の問題を計算できる基礎力を身につける。これらの達成目標に対して修得度を演習問題を解きレポートとして提出することにより評価する。全課題のレポートを提出することを前提として、達成目標に対して基本的な問題が扱えれば合格とし、より難易度の高い問題を扱うことができれば、それに応じた評価を行う。また、授業への出席を前提とし、特別な事情による欠席の場合を除いて欠席時に評価は行わない。
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria
The purposes of this lecture are following. 1. Students understand the basic concept of quantum mechanics and are able to explain it. 2. They can perform calculation for Schroedinger equation. 3. We expect students understand the physics and are able to explain it. They master the fundamental ability to calculate various problems. We will evaluate by reports. Attendance at class is a prerequisite, and no evaluation will be made in the the case of absence without specific circumstances.
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes
履修条件は要さない。対面を前提として授業を行う。何かしらの理由で登校できないものに関しては、個別の事情を勘案し、TACT上で問題を配布し、時間内に提出する形式とする。
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes
There are no specific course requirements. The class will be conducted face-to-face. For those who are unable to come to school for some reason, exercise tasks will be distributed on TACT and submitted on time, taking individual circumstances into consideration.
教科書【日本語】
Textbook
量子力学I（講談社基礎物理学シリーズ）原田勲　杉山忠男
量子力学Ａの内容にもとづいた演習問題を毎回の授業時に配布する。
教科書【英語】
Textbook
Ryousi-rikigaku I: Isao Harada, Tadao Sugiyama (Kodansha)
Every time of this exercise, assignments are handed out. The assignments are based on the textbooks which are used in the corresponding lectures of Quantum mechanics A.
参考書【日本語】
Reference Book
講義の進行に合わせて適宜紹介する
参考書【英語】
Reference Book
References are introduced during the lecture.
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
授業時に配布した課題について、時間内に終わらなかった分のレポートを作成すること。
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
It is required to complete reports on the assignments distributed at
the beginning of the class for those who were not completed in time.
使用言語【英語】
Language used
Japanese
使用言語【日本語】
Language used
日本語
授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc.
対面を前提とする。特別な事情がある場合は遠隔での受講も認める。
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc.
Face-to-face is highly recommended, but remote attendance is also acceptable in the case with some specific reasons.
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)
TACTのメッセージで質問を受け付ける。メッセージでの個別の返答または、TACTのお知らせで全体に補助資料の配布を行う。
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)
I will accept questions via TACT message. Individual responses via
message or distribution of supporting materials to the entire group
via TACT announcements will be given.