量子力学｜シラバス情報

授業科目名

量子力学

(英語名)

Quantum Mechanics

科目区分

ー

工学部電気電子情報工学科

対象学生

工学部

学年

2年

ﾅﾝﾊﾞﾘﾝｸﾞｺｰﾄﾞ

HETBL2MCA1

単位数

2.00単位

ナンバリングコードは授業科目を管理する部局、学科、教養専門の別を表します。詳細は右上の？から別途マニュアルをダウンロードしてご確認ください。

授業の形態

講義 (Lecture)

開講時期

2024年度前期

担当教員

中村龍哉

所属

工学研究科

授業での使用言語

日本語

関連するＳＤＧｓ目標

目標9

ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所

金曜日、13:00〜14:00
B416

連絡先

tatsuya@eng.u-hyogo.ac.jp

対応するディプロマ・ポリシー(DP)・教職課程の学修目標

二重丸は最も関連するDP番号を、丸は関連するDPを示します。

学部DP

1◎／4◎／4〇

研究科DP

ー

全学DP

ー

教職課程の学修目標

ー

講義目的・到達目標

講義の目的：
現代物理学を支える力学体系としての量子力学の基本的な知識・技能を習得し活用できる。
到達目標：
量子力学の基本事項である波動としての粒子の運動を記述する波動方程式と波動関数、固有値と固有関数、物理量の演算子表現など考え方を適用して、定常状態の問題に応用できる。

授業のサブタイトル・キーワード

粒子性と波動性、固有状態、固有関数と固有値方程式

講義内容・授業計画

講義内容
微視的世界の粒子に対する運動方程式としてのシュレデインガー方程式で簡単な系の固有値問題を扱うことにより、演算子、波動関数、固有値、確率的解釈などの基本概念を講義、解説する。
授業計画
１.　粒子性と波動性（黒体輻射）
２.　粒子性と波動性（光電効果、コンプトン効果）
３.　前期量子論、物質波
４.　不確定性原理、波動関数の意味
５.　シュレデインガー方程式
６.　箱の中の自由粒子
７.　簡単なポテンシャル空間での粒子
中間試験（1回目）
８.　調和振動子（Ⅰ）：エネルギ−固有値
９.　調和振動子（Ⅰ）：波動関数
１０.　中心力場での電子（Ⅰ）：軌道の形
１１.　中心力場での電子（Ⅱ）：軌道の大きさ
中間試験（2回目）
１２.　演算子を用いた表現（Ⅰ）：波動関数
１３.　演算子を用いた表現（Ⅰ）：昇降演算子
１４.　量子力学のマトリックス形式表現
１５.　調和振動子におけるマトリックス表現
定期試験

課題・レポート等の作成に際して、生成系 AI を使用したことが判明した場合は、単位を認定しないこと、又は認定を取り消すことがある

教科書

理・工基礎「量子力学」（瓜生典清著　裳華房）

参考文献

「基礎量子物理学」（寺澤倫孝、三田村徹著　共立出版）

事前・事後学習（予習・復習）の内容・時間の目安

【予習】授業に際して指示するテキストの部分を事前読み込む（20ｈ）
【復習】講義後に、講義内容の理解を深め定着させるためにテキストを読み直し、再度講義内容を自身でフォローする（40ｈ）。

アクティブ・ラーニングの内容

採用しない

成績評価の基準・方法

成績評価の基準：量子力学の基本的な考え方を用いて、簡単な定常状態に応用できる技能力が備わっているものについて、講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に基ずき、S（90点以上）、A（80点以上）、B（70点以上）、C（60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。
成績評価の方法：中間試験を2回、期末試験を1回行う。配分はそれぞれ33％、33％、34％とし、合計にて評価する。

課題・試験結果の開示方法

中間試験、期末試験の結果については、全体的な講評や模範解答をユニバーサルパスポートを使って示す。

履修上の注意・履修要件

力学および振動・波動論を履修していることが前提であり、必ず毎回講義後に復習をして次回の講義に臨む。

実践的教育

該当しない

備考

自然科学に基づいた専門分野の基礎力

英語版と日本語版との間に内容の相違が生じた場合は、日本語版を優先するものとします。