山梨大学電子シラバス

授業科目名

担当教員

量子力学

石川　陽

時間割番号

単位数

コース

履修年次

期別

曜日

時限

TAM214

(未登録)

後期

月

［概要］

現代社会に供する様々なシステム，それを支える電子デバイス，半導体をはじめとする物質素材の根本は，物理学により理解される．昨今のナノテクノロジーの進展のおかげで，物質の構成要素である原子や分子を実空間で観察し，操作することが可能となり，ミクロな世界がより身近になっている．そのようなミクロな世界で起こる物理現象を基礎から理解するためには，量子力学は必要不可欠である．本講義では，古典力学では取り扱えない量子力学特有の様々な現象を具体的に抑えながら，量子力学の基本的な考え方を身につける．講義で取り扱う内容の一部は前期の「初等量子論」と重複する部分もあるが，古典力学と明白に異なる量子力学の概念構造や理論構造を，より包括的かつ体系的に理解する．

［具体的な達成目標］

物質工学の根本となる専門的知識の習得を目指して，古典力学では取り扱えない量子力学特有の現象や概念の意味，基本的な考え方，理論構造を習得するために，以下の項目を達成することを目標とする．
（１）量子力学特有の現象や概念の意味を理解し，具体例を用いて説明できる．
（２）量子力学の理論構造・理論手法を理解し，基本的な問題へ応用できる．
（３）特にブラケット表記を用いて問題を解くことができる．
（４）物理や化学の分野を問わず，物質工学における量子力学の重要性を説明できる．
（５）物理イメージと数学手法の対応を理解し，具体例を用いて説明できる．

［必要知識・準備］

同時期に開講している「量子力学演習」を必ず履修すること．入門物理，初等量子論，微分積分学，線形代数学，常微分方程式，複素積分（複素数の四則演算）．特に，「初等量子論」で学んだ内容は必須であるから、理解できていない者は必ず復習しておくこと．

［評価方法・評価基準］

No	評価項目	割合	評価の観点
1	試験：期末期	50 %	具体的な達成目標のすべての項目への達成度を評価する．
2	試験：中間期	50 %	具体的な達成目標のすべての項目への達成度を評価する．

［教科書］

独自の講義ノートを用いる．参考書は初回の授業で案内する．

［参考書］

［講義項目］

※「量子力学演習」を履修していることを前提とする．

第１回　量子力学と古典力学の違い
第２回　波動関数と物理量を表す演算子
第３回　不確定性関係
第４回　シュレーディンガー方程式
第５回　一次元井戸型ポテンシャル
第６回　ブラケットに表記法
第７回　一次元調和振動子
第８回　前半の総括評価・まとめ
第９回　角運動量
第１０回　水素原子の波動関数
第１１回　水素原子の電子状態とスピン
第１２回　二原子分子
第１３回　量子化学
第１４回　結晶の電子状態
第１５回　総括評価・まとめ

［教育方法］

「量子力学」「量子力学演習」の両方の授業に取り組むことで知識の定着と応用力の修得を目指す．原則オンライン形式で実施するが，総括評価・まとめは対面形式で実施する．

［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］

(未登録)

［その他］

(未登録)