現代物理学

Modern Physics

専門教育科目

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工学部

2年

HETBK2MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

乾 徳夫

工学研究科（材料・放射光工学専攻）

日本語

目標7／目標9

木曜３限・6号館6404

inui@eng.u-hyogo.ac.jp

3◎／4〇

ー

1-1◎／1-2〇

目標１:磨き続ける力

古典力学の限界を超えるために量子論的な概念が芽生えて量子力学体系が確立した。量子物理学は現代の物質科学やエレクトロニクスの基礎となっており、材料工学を学ぶ学生にとって量子論的な考え方を理解しておくことは必須である。プランクの量子仮説、光電効果、ド-ブロイ波を通じて光および電子についての波動性と粒子性を説明でき、さらに簡単なポテンシャル問題のシュレデインガー方程式を立て、それを解けることを目標とする。
本科目は教員免許（工業，高校一種）の選択科目であり，現代物理は教員養成目標にあるナノテクノロジー理解できる知識基盤の一つとなっている．古典力学と量子力学の相違点を説明し，それぞれの適用範囲を判断できる能力を養う．

サブタイトル：原子物理からの材料基礎論
キーワード：光の量子論，電子の運動，量子力学，物性論

授業計画
1. 序論-古典物理学の限界-　
2. 電子の発見　
3. 黒体輻射
4. 光量子仮説(光の２重性,光電効果,Ｘ線の発生と応用)　　
5. 電子の２重性
6. 波動関数と確率密度
7. ド・ブロイ波, 不確定性原理
8. 中間試験
9. 一次元のシュレデインガー方程式
10. 無限に深い井戸型ポテンシャル中の粒子
11. 定常状態：一般のポテンシャル中の粒子
12. トンネル効果
13.物理量と演算子
14.調和振動子
15.角運動量
期末試験


理解度に応じて、内容や順番を変える場合がある．

工科系のための現代物理，原　康夫，岡崎　誠　（裳華房）
この教科書をアレンジして講義する。

「量子力学基礎」　末松眞希、枝松圭一、朝倉書店

【予習】配布する補助教材を読み，不明な点は講義中に質問できるように準備（2時間15回，30ｈ）
【復習】計算を含むレポート作成（4時間5回、20ｈ）
【試験前準備】中間，期末試験の学習（5時間2回、10ｈ）

採用しない

【成績評価の基準】
量子力学の基礎（光の量子論，電子の量子論，シュレディンガー方程式）を理解している者に対して，その理解度に基づき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．

【⽅法】
中間試験40％、期末試験40％，レポート20％を基準として，受講態度（積極的な質問等）を含めて総合的に評価する．

・提出されたレポート課題については講義中に解答を提示し，解説を行う．
・授業評価アンケートの教員コメント欄に試験結果に関するコメントもあわせて記載する．

生成系AIの利用については教員の指示に従うこと。
生成系AIによる出力結果をそのまま課題レポートとして提出してはいけない。
生成系AIによる出力をそのまま提出したことが判明した場合は単位を認定しない、
又は認定を取り消すことがある。​​​​
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該当しない