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授業情報/Class Information

科目一覧へ戻る 2021/09/16 現在

基本情報/Basic Information

開講科目名
/Course
量子力学ⅡB/Quantum Mechanics ⅡB
時間割コード
/Course Code
S1406550_S1
開講所属
/Course Offered by
システム工学部/Faculty of Systems Engineering
ターム・学期
/Term・Semester
2021年度/Academic Year  第2クォーター/2Q
曜限
/Day, Period
火/Tue 2
開講区分
/Semester offered
第2クォーター/2Q
単位数
/Credits
1.0
学年
/Year
3,4
主担当教員
/Main Instructor
篠塚 雄三
科目区分
/Course Group
_ 
授業形態
/Lecture Form
教室
/Classroom
B-203/B-203

担当教員情報/Instructor Information

教員名
/Instructor
教員所属名
/Affiliation
篠塚 雄三 システム工学部(教員)
授業の概要・ねらい
/Course Aims
量子力学のより高度な概念を学び身につけることで、最先端の物質の性質を探索したり様々な物性を開発するなど、材料工学の分野で必要となる基本的能力を養う。特に、スピン、同種粒子系という量子力学特有の概念を理解し、多粒子系の量子力学を学ぶことで物質をミクロに理解する力を養う。
到達目標
/Course Objectives
量子力学の基本的体系(対称性と保存則、多粒子系の扱い方)を理解する。より複雑な量子力学系の解を近似的に求める方法(摂動論、変分法)を理解し身につける。物質の性質をミクロに理解するための基本知識を身につける。
教科書
/Textbook
本講義の教科書は特に指定しないが、下記に示す参考書の中から自分にしっくりする書き方と内容の量子力学の教科書を1冊購入すること。
参考書・参考文献
/Reference Book
量子力学 岡崎誠著(サイエンス社 新物理学ライブラリ6)・ISBN978-4781908410
量子力学 小形正男著(裳華房テキストシリーズ・物理学)・ISBN978-4785322298
量子力学 原康夫著(岩波書店 岩波基礎物理シリーズ 5)・ISBN978-4-00079259
量子力学講義 小川哲生著(サイエンス社)・ISBN978-4781911212
量子力学(II) 江沢 洋著(裳華房)・ISBN978-4-7853-2206-9
履修上の注意 ・メッセージ
/Notice for Students
準備学習として、量子力学Iの内容の復習をしておくことを勧める。授業は授業計画に沿って板書を中心として講義を行う。写真を撮ることを禁止しないが、簡単に取り入れた情報はすぐに消え去る。特に量子力学は自分の手と頭を動かすことでのみ真に理解できる。
履修する上で必要な事項
/Prerequisite
記載事項なし
授業時間外学修についての指示
/Instructions for studying outside class hours
授業の内容に対応する演習問題を毎回指示するので、講義内容と合わせて2時間程度復習し、演習を積み重ねておくことが望ましい。
その他連絡事項
/Other messages
遠隔授業になった際はMoodleを使用する。
科目ナンバリング
/Course Numbering
S3490C44J
成績評価の方法・基準
/Grading Policies/Criteria
単位認定試験100%
授業理解を深める方法
/How to deepen your understanding of classes
なし
履修を推奨する関連科目
/Related Courses
できるだけ量子力学IIAを履修しておくことを勧める。
オフィスアワー
/Office Hours
非常勤講師であるため,授業前後の対応のみとなります。
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
1 対称性と保存則 鏡映、並進対称などさまざまな対称性が波動関数や固有値に及ぼす効果と対応する保存則について学ぶ。
2 角運動量 回転対称性と角運動量の関係について学び、その固有関数と固有値の性質を理解する。
3 スピン角運動量 量子力学特有の自転角運動量であるスピンについて、その固有関数と固有値の性質を理解する。
4 同種粒子系 同種粒子という概念を学び、ボーズ粒子とフェルミ粒子の区別、多粒子系でのそれぞれの特徴的な表記様式を理解する。
5 第二量子化法1 多粒子系を扱う際に有用な第二量子化法を学び、その概念を理解し表現方法を体得する。
6 第二量子化法2 第二量子化法を結晶中の格子振動および電磁場に適用し、フォノンやフォトンという素励起を理解する。
7 電子と電磁場の相互作用 光と物質の相互作用について、光を古典電磁場とした扱いおよびフォトンとした扱いのもとで光遷移過程を学ぶ。さらに種々の選択則や吸収・発光スペクトルの形状を導き理解する。
8 まとめと単位認定試験 まとめの授業20分、その後試験70分を実施。

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