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年度	2024年度	開講部局	理学部
講義コード	HD090000	科目区分	専門教育科目
授業科目名	量子力学III
授業科目名 （フリガナ）	リョウシリキガク３
英文授業科目名	Quantum Mechanics III
担当教員名	田中　新
担当教員名 (フリガナ)	タナカ　アラタ
開講キャンパス	東広島	開設期	3年次生   後期   セメスター（後期）
曜日・時限・講義室	(後) 金3-4：理E002AV
授業の方法	講義	授業の方法 【詳細情報】
			講義中心、板書多用（対面授業が困難な場合はオンデマンドで授業を行います）
単位	2.0	週時間		使用言語	J : 日本語
学習の段階	4 : 上級レベル
学問分野（分野）	25 : 理工学
学問分野（分科）	06 : 物理学
対象学生	3年次生 後期（6セメスター）
授業のキーワード	角運動量の合成、第二量子化（多粒子系の量子論）、磁場中の荷電粒子、摂動論による遷移と散乱、電子の相対論的量子力学（ディラック方程式）
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 （学部生対象科目のみ）	量子力学I、IIで修得した知識をさらに発展させ、より高度な量子力学の枠組みを理解し、現実の現象にどのように量子力学を適用していくか学ぶ。
到達度評価 の評価項目 （学部生対象科目のみ）	物理学プログラム （知識・理解） ・素粒子物理学，宇宙物理学，天文物理学，固体物理学，物性物理学，放射光物理学などの専門分野の知識・理解
授業の目標・概要等	量子力学I、IIで学んだ事柄をベースとして、素粒子、原子核、宇宙、物性物理学で必要となる量子力学を身につけることを目標とする。
授業計画	第1回　角運動量演算子の固有値・固有関数 第2回　角運動量の合成 第3回　角運動量の合成の応用(スピン・軌道相互作用、交換相互作用のある場合など) 第4回　磁場中の荷電粒子(I): ゼーマン効果、反磁性、スピンの歳差運動 第5回　1次元調和振動子の固有値・固有関数と生成消滅演算子 第6回　多粒子系の量子論(I): 第二量子化 第7回　多粒子系の量子論(II): 結晶格子の振動の量子化(フォノン) 第8回　多粒子系の量子論(III): 電磁場の量子化(フォトン) 第9回　多粒子系の量子論(IV): 二電子問題、原子中の電子と周期律 第10回　磁場中の荷電粒子(II): 局所ゲージ変換、ランダウ量子化、アハラノフ-ボーム効果 第11回　摂動による遷移(I): ボルン近似、ラザフォード散乱 第12回　摂動による遷移(II): フェルミの黄金律、光の放出と吸収、電気双極子遷移と選択則 第13回　球対称ポテンシャルによる散乱: 位相のずれ、光学定理 第14回　ディラック方程式(I): ローレンツ不変性とディラック方程式の導出、平面波解(相対論的自由電子) 第15回　ディラック方程式(II): 非相対論的極限(電子の磁気双極子モーメント、スピン・軌道相互作用) 毎週、授業内容に関する簡単なレポート問題を出す。期末試験を実施する。
教科書・参考書等	教科書は特に指定しないが、参考書として以下を挙げておく。 〇「量子力学(I), (II)」(裳華房、小出昭一郎著) 〇「現代の量子力学(上), (下)（物理学叢書112）」（吉岡書店、J.J. サクライ、J. ナポリターノ著） 〇「ランダウ-リフシッツ物理学小教程 量子力学」(ちくま学芸文庫、L. D. ランダウ、E. M. リフシッツ著、好村滋洋、井上健男訳)
授業で使用する メディア・機器等
	【詳細情報】	配付資料
授業で取り入れる 学習手法
予習・復習への アドバイス	第1回　量子力学IIで習った角運動量について復習しておくとよい。 第5回　量子力学Iで習った１次元調和振動子について復習しておくとよい。 第11回　量子力学IIで習った時間に依存する摂動について復習しておくとよい。 第14回　特殊相対性理論について学習しておくこと。 また、第4、8、10、12回は電磁気学I、IIの内容を十分に理解していることが必要。
履修上の注意 受講条件等
成績評価の基準等	期末試験(70%程度)とレポート(30%程度)から総合的に判断する。
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	開講までに量子力学I、IIの内容の復習を薦める。
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。