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年度 2022年度 開講部局 工学部
講義コード K6141020 科目区分 専門教育科目
授業科目名 量子力学
授業科目名
(フリガナ)
リヨウシリキガク
英文授業科目名 Quantum Mechanics
担当教員名 高根 美武
担当教員名
(フリガナ)
タカネ ヨシタケ
開講キャンパス 東広島 開設期 2年次生   後期   4ターム
曜日・時限・講義室 (4T) 水3-4:工103, (4T) 金1-2:工219
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
 
Teamsを用いた遠隔型講義と対面型講義を併用します.詳細は「もみじ」等でお知らせします. 
単位 2.0 週時間   使用言語 B : 日本語・英語
学習の段階 2 : 初級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 12 : 電子工学
対象学生 工学部第二類 2021年度入学生および過年度生
授業のキーワード 調和振動子,不確定性原理,水素原子,トンネル効果,摂動論 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
・この科目は第二類電子システムプログラムの学生を対象とした専門科目(物性工学)である.
・この科目が役立つ応用科目:熱・統計力学,固体物性論,光半導体素子工学,電子材料工学,ナノテクノロジー 
到達度評価
の評価項目
電子システムプログラム
(能力・技能)
・電子システム分野の基礎となる概念,知識および手法 
授業の目標・概要等 電子物性を微視的に理解するために必要な,量子力学の考え方とその簡単な応用について講義する.この授業で学習する主な内容は次の通り.
1. 調和振動子
2. 水素原子
3. 交換子と不確定性原理
4. トンネル効果
5. 非定常状態に対する摂動論
 
授業計画 第1回 調和振動子1: 昇降演算子
第2回 調和振動子2: 固有関数と固有エネルギー
第3回 調和振動子3: 期待値の計算
第4回 交換関係と不確定性原理1: 定式化
第5回 交換関係と不確定性原理2: 同時固有状態
第6回 水素原子1: 極座標と角運動量演算子
第7回 水素原子2: 固有値方程式と変数分離
第8回 水素原子3: 球関数
第9回 水素原子4: 固有値方程式の解法
第10回 水素原子5: 量子数と縮退,存在確率分布
第11回 前半のまとめと中間試験
第12回 不確定性原理と水素原子の安定性
第13回 トンネル効果
第14回 非定常状態に対する摂動論1: 定式化
第15回 非定常状態に対する摂動論2: フェルミの黄金則 
教科書・参考書等 講義形式(講義中心;板書多用)

参考書
・小出昭一郎「量子論」(掌華房) 
授業で使用する
メディア・機器等
 
【詳細情報】  
授業で取り入れる
学習手法
 
予習・復習への
アドバイス
1- 10. 問題集1の問題を解き,講義内容を復習して下さい.
12-15. 問題集2の問題を解き,講義内容を復習して下さい. 
履修上の注意
受講条件等
・電子物性基礎の修得を前提として講義を行なう. 
成績評価の基準等 成績はレポートと中間試験,期末試験で評価します.なお,新型コロナウイルス感染症の状況が改善されない場合,中間試験と期末試験をオンラインで行う場合があります. 
実務経験  
実務経験の概要と
それに基づく授業内容
 
メッセージ 質問等がある場合は担当者の研究室までお気軽にお越しください.火曜日の12:45-14:15をオフィス・アワーとします.が,それ以外の時間でも可能な限り対応します.メイルによる質問にも対応します. 
その他   
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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