対象年度	年度	2017	期	(週1ｺﾏ)秋期	開講時限	木3
開講学部・学科等	理工
科目コード	646000600		科目ナンバー	SES02503
授業名	基礎量子力学
英文授業名	Introduction to Quantum Mechanics
担当教員	関口　宗男

授業形態	講義
	e-learning利用		その他：
担当形態	単独
関連する授業
	当科目履修前に履修して おくことが望ましい科目	力学
	後続関連授業	原子・分子の科学、素粒子と宇宙
教職課程科目	教科に関する科目
テーマ・キーワード	量子、シュレディンガー方程式、不確定性原理

授業の概要・ねらい	量子力学は原子の世界の基本法則である。量子力学で記述されるミクロの世界は日常的なマクロの世界とは大きく異なっている。本講義では、「量子」という概念がなぜ必要なのかを現象を通して理解できるように講義する。シュレディンガー方程式の導出と簡単な物理系をシュレディンガー方程式に基づいて記述することを目指す。量子力学の基礎を記述するのに必要な数学的な知識を含めて講義する。
到達目標	・ミクロの世界の物理法則を理解する。 ・古典力学と量子力学との違いを理解する。 ・量子現象を理解する。
教科書と準備するもの	教科書は使用しない。必要に応じてプリントを配布する。
参考書	必要に応じて指示する。
評価の基準	・量子について、その性質を説明できる。 ・シュレディンガー方程式を書き下し、簡単な系に関して解くことができる。 ・波動関数の意味を理解している。 ・観測量と理論との対応を理解している。
具体的評価方法	小テスト及びレポート２０％、定期試験８０％

授業評価アンケート フィードバック・ 受講生へメッセージ	アンケートに基づき内容の一部を平易にし、理解できるように改善した。
単位互換
特記

第1回	内容	量子とは何か ・日常的な物理現象とミクロ世界（原子の世界）での物理現象の特色と相違を理解する。 ・波動を数学的に表現する。
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：古典力学の内容を復習しておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第2回	内容	古典的な波動について ・波動方程式 ・偏微分
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：三角関数の微分を復習しておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第3回	内容	粒子性と波動性 ・光電効果 ・アインシュタインの関係式
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：波動について物理量をまとめておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第4回	内容	ボーアの原子模型と原子のスペクトル
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：水素原子のスペクトルを調べておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第5回	内容	解析力学
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：ニュートンの運動方程式から力学的エネルギー保存則が導出できることを確認する。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第6回	内容	シュレディンガー方程式の導出
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：波動方程式を復習しておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第7回	内容	波動関数の物理的意味 ・波動関数の確率解釈
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：三角関数の積分を復習しておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第8回	内容	ハイゼンベルクの不確定性原理・観測量と波動関数の関係
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：第6回と第7回の内容をまとめておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第9回	内容	1次元の束縛状態についてのシュレディンガー方程式の解法
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：第1回～第8回までの演習問題の内容をまとておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第10回	内容	１次元の散乱状態についてのシュレディンガー方程式の解法
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：束縛状態の波動関数の性質をまとめておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第11回	内容	3次元の井戸型ポテンシャルの中の粒子 ・シュレディンガー方程式の解 ・波動関数の意味
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：1次元のシュレディンガー方程式の解法をまとめておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第12回	内容	1次元の調和振動子ポテンシャルの中の粒子 ・シュレディンガー方程式の解 ・波動関数の意味
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：古典力学の調和振動子を復習しておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第13回	内容	３次元の調和振動子ポテンシャルの中の粒子
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：1次元の調和振動子ポテンシャルの中の粒子についてまとめておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第14回	内容	3次元のシュレディンガー方程式 ・水素原子のエネルギー準位
	授業時間外における学修（予習・復習等）	予習：ボーアの原子模型を調べておく。 復習：配布する問題を解く。
	授業実施特記
第15回	内容	まとめ及び試験
	授業時間外における学修（予習・復習等）	第14回までの内容すべてを復習しておく。
	授業実施特記