量子力学II
教授・日置 善郎
2単位
目的
量子力学の構成の理解と簡単な応用
概要
量子力学は，素粒子物理·原子核物理や物性物理といった現代物理学の中核であるばかりでなく，電子工学のような最先端科学技術の重要な基礎ともなっている．従って，物理系分野を専門とする学生だけでなく，自然科学一般を専攻する学生も，その基本的な考え方を理解することが望まれる．ところが，そこにおいては，物体の運動の情報は，古典力学における位置ベクトルや速度ベクトルのような理解しやすい量ではなく，初学者にとっては何とも掴み所のない波動関数という量にすべて含まれており，その波動関数の振る舞いを規定するのは，これまたニュートンの運動方程式ではなく，シュレディンガー方程式という名の波動方程式である．この結果，一旦学習を始めても多くの学生は，その入り口で頭を混乱させ立ち往生することになってしまう． この講義は，この量子力学への軟着陸を目指した入門的解説であり，量子力学 I に続いて，基本的重要事項(下記)に焦点を絞り，必要に応じて演習も取り入れながら話を進めていく．
キーワード
シュレディンガー方程式，重ね合せの原理，角運動量，摂動論
先行科目
関連科目
注意
「量子力学 I」の受講を前提とする．その他の注意は量子力学 I と同じ．
目標
| 1. | 量子力学の基本的な構成の理解，および原子·分子の構造を定量的に理解する上で必要不可欠な概念である角運動量·スピンと摂動計算の基本的なテクニックを修得すること． |
計画
| 1. | 量子力学の基本構成(1)重ね合せの原理 |
| 2. | 量子力学の基本構成(2)古典力学と量子力学 |
| 3. | 中心ポテンシャルと角運動量(1)中心ポテンシャル |
| 4. | 中心ポテンシャルと角運動量(2)角運動量 |
| 5. | 中心ポテンシャルと角運動量(3)動径波動関数 |
| 6. | 中心ポテンシャルと角運動量(4)角運動量の昇降演算子1 |
| 7. | 中心ポテンシャルと角運動量(4)角運動量の昇降演算子2 |
| 8. | 中心ポテンシャルと角運動量(5)角運動量の合成1 |
| 9. | 中心ポテンシャルと角運動量(5)角運動量の合成2 |
| 10. | 摂 動 論(1)逐次近似法 |
| 11. | 摂 動 論(2)時間を含まない摂動論 |
| 12. | 摂 動 論(3)時間を含む摂動論 |
| 13. | スピン角運動量と多粒子系(1)スピン角運動量1 |
| 14. | スピン角運動量と多粒子系(1)スピン角運動量2 |
| 15. | スピン角運動量と多粒子系(2)粒子の同等性と多粒子系 |
| 16. | 期末試験 |
評価
「量子力学 I」と同様，学期末試験(持ち込み不可)だけでなく，数回行う小テスト(持ち込み不可)の結果も総合して判定する．
再評価
有 (但し，不合格者全員が自動的に対象となる訳ではない)
教科書
教科書: 日置善郎『量子力学』吉岡書店
参考書: 原康夫『量子力学』岩波書店など．この他に必要に応じてプリント等を配布する．
連絡先
日置(総合科学部3号館 1N04 号室, 088-656-7234, hioki@ias.tokushima-u.ac(no-spam).jp)
- オフィスアワー: (後期)火曜日11時50分∼13時(これ以外の時間でも訪問可)