Exercises in Quantum Mechanics

Course Title

Course Title in English

Exercises in Quantum Mechanics

Course Type

Major Courses／Teacher training courses

ー

Eligible Students

School of Science

Target Grade

3Year

Course Numbering Code

HSSBM3MCA1

Credits

2.00Credits

The course numbering code represents the faculty managing the subject, the department of the target students, and the education category (liberal arts / specialized course). For detailed information, please download the separate manual from the upper right 'question mark'.

Type of Class

講義 (Lecture)

Eligible Year/Semester

Spring semester 2026

Instructor

宮坂　茂樹

Affiliation

理学部

Language of Instruction

Japanese

Related SDGs

9

Office Hours and Location

⽉〜⾦ 14:00〜18:00・研究棟705室

Contact

メールアドレス
miyasaka@sci.u-hyogo.ac.jp

Corresponding Diploma Policy

A double circle indicates the most relevant DP number and a circle indicates the associated DP.

Corresponding Undergraduate School DP

2◎／5◎／7◎

Corresponding Graduate School DP

ー

Corresponding University-Wide DP

1-1◎／1-2〇

Academic Goals of Teacher Training Course

Ability to keep polishing

Course Objectives and Learning Outcome

【講義⽬的】量子力学を学ぶ上で、問題演習を通じて、量子力学に現れる様々な数学的手法に慣れ親しみ、使いこなせるようになることは重要である。本演習では、量⼦⼒学Ⅰの復習に引き続き量⼦⼒学Ⅱの講義内容に関する演習問題に取り組むことで、量子力学の知識を物質科学に適用するのに必要な基礎的素養を形成することを⽬的としている。
【到達⽬標】1) ⽔素原⼦のエネルギー準位と電⼦の波動関数の導出過程を説明できるようになること、2) 軌道⾓運動量、スピン⾓運動量を⾏列で表現し交換関係を導けること、3) 変分法、摂動法により近似的にSchrodinger⽅程式を解けるようになること、である。

Subtitle and Keywords of the Class

Schrodinger⽅程式、エルミ−ト演算⼦、交換関係、球⾯調和関数、軌道⾓運動量、スピン⾓運動量、摂動論、変分法

Course Overview and Schedule

【講義内容】
本演習では、最初に演習問題を配付して内容を概説をした上で、解答のレポートを作成をしてもらう。演習時間中は質問を受け付け、適宜解説やヒントを与える。最後に提出されたレポートは採点の上、次回の演習時に返却する。
【授業計画】
1) 前期量子論
2) 光・電子の粒子性と波動性、不確定性原理
3) 一粒子Schrodinger方程式の具体例
4) 波動関数と物理量
5) 中心力場内の粒子の運動：極座標によるSchrodinger方程式
6) 中心力場内の粒子の運動：球面調和関数
7) 水素原子の波動関数
8) 波動関数の偶奇性
9) 角運動量演算子
10) 演算子の交換関係
11) 時間を含まない場合の摂動論：縮退が無い場合
12) 時間を含まない場合の摂動論：縮退が有る場合
13) 変分法
14) 角運動量の合成
15) 電子のスピン角運動量
定期試験

In-person/Remote Classification

In-person

Implementation Method and Remote Credit Limit Application

・対面授業のみ
・遠隔授業単位上限の適用を受けない

Uses of Generative AI

Limited permission for use

Precautions for using Generative AI

生成AIの利用にあたっては『本学の教育における生成AIの取扱いについて(学生向け)』の記載内容について留意すること。
この授業においては、講義内容を理解する補助として、生成ＡＩの利用を許可し、これ以外の範囲での利用は禁止する。生成ＡＩの利用については担当教員の指示に従うこと。教員が認める範囲を超えて生成ＡＩを利用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。生成ＡＩの出力した内容について、事実関係の確認や出典・参考文献を確認・追記することが重要である。また、生成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ならない。

Textbook

量⼦⼒学(Ⅰ) ⼩出昭⼀郎著基礎物理学選書（裳華房）

References

なし

Contents and Estimated Time for Pre- and Post- Learning (Preparation and Review)

【予習】教科書を授業前に読み、演習問題に取り組むのに必要とされる量子力学と数学の知識についてはあらかじめ復習しておく。（15ｈ）
【復習】演習の内容の理解を深め定着させるために、量子力学の該当部分を復習し、演習問題を再度解きなおす。（45ｈ）

Contents of Active Learning

採用しない

Grading Criteria and Methods

【成績評価の基準】
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】
定期試験70%、課題レポート30%の割合で評価する。

How to Disclose Assignments and Exam Results

試験結果に関するコメントは、授業評価アンケートの教員コメント欄に記載する。

Precautions and Requirements for Course Registration

演習時には、提出用のレポート用紙(A4版)と「量子力学Ⅱ」のテキストと講義資料を持参する。
履修にあたっては、「量⼦⼒学Ⅰ」、「物理数学Ⅰ」の単位を取得していることが望ましい。
同時に開講されている「量⼦⼒学Ⅱ」は本演習で課題に取り組むために不可⽋であり、履修することを強く推奨する。

Practical Education

該当しない

Remarks

In cases where any differences arise between the English version and the original Japanese version, the Japanese version shall prevail as the official authoritative version.

Syllabus data