○物理学・数学演習3 物3年
041-A-361

担 当 者 単 位 数 配当年次 学 期 曜 日 時 限
田﨑 晴明 教授
高橋 雅裕 助教
2 3 通年週2回
4
5

授業概要

量子力学の問題を扱う。基礎的な問題を解くことを通して、量子力学とは何かや、量子力学的な考え方を学ぶ。
具体的には、状態とは何か、物理量とは何か、期待値とは何か、等を学ぶ。
必要に応じて、関連分野の問題を出題したり、進み具合によっては、より発展した問題も扱う。
自宅での復習と予習を必須とする。

到達目標

基礎的な量子力学の問題を解いて考察することにより、単に機械的に問題を解けるだけではなく、「量子力学とはどのようなものか」について明確な認識を持てるようになる。
自分で考えて理解を進め、疑問点は調べたり、質問したりして解決できるようになる。
他の人に分かりやすく発表することができるようになる。

授業計画

1 複素関数の微分
2 演算子と交換関係 1
3 演算子と交換関係 2
4 量子力学と線形代数の関係
5 箱型ポテンシャルの問題
6 生成・消滅演算子
7 調和振動子の問題 1
8 調和振動子の問題 2
9 調和振動子の問題 3
10 摂動法 (縮退がない場合) 1
11 摂動法 (縮退がない場合) 2
12 摂動法 (縮退がある場合) 1
13 摂動法 (縮退がある場合) 2
14 摂動法 (縮退がある場合) 3
15 前期の復習
16 角運動量 1
17 角運動量 2
18 球面調和関数
19 同時固有関数
20 中心力場の問題 1
21 中心力場の問題 2
22 中心力場の問題 3
23 スピン角運動量 1
24 スピン角運動量 2
25 角運動量の合成 1
26 角運動量の合成 2
27 角運動量の合成 3
28 多体の量子力学 1
29 多体の量子力学 2
30 多体の量子力学 3

授業方法

問題プリントを適宜配布するので、各自自宅で取り組み、授業中にそれらをクラス全体に向けて分かりやすく発表する。
参加者は発表者の発表について、疑問点を整理して、適宜質問する。

準備学習

【復習】前回までに発表された問題について、自分の「まとめノート」を作り、改めて解き直し、理解する (1 時間以上)。
【予習】まだ発表されていない問題に目を通し、自分で解く (2 時間以上)。

成績評価の方法

第1学期(学期末試験):50%
第2学期(学年末試験):50%
普段の演習への取り組み方等を考慮し、平常点を最大 20 % の範囲内で加点あるいは減点する。試験の評価の一部を小テストやレポートで代替する場合もある。

履修上の注意

第1回目の授業に必ず出席のこと。

その他

火曜日 4, 5 時限にも「物理学・数学演習3」を開講している。どちらか一方を選択すること。但し、希望者が片方に大きく偏った場合は、人数の調整を行う。