シラバス情報

科目授業名称(和文) Name of the subject/class (in Japanese)
量子力学1A
科目授業名称(英文) Name of the subject/class (in English)
Quantum Mechanics (1-A)
授業コード Class code
9922B64
科目番号 Course number
22PHQUM301

教員名
柳生 慶
Instructor
Kei Yagyu

開講年度学期
2025年度前期
Year
2025年度
Semester
①First semester
曜日時限
土曜4限
Class hours
Saturday, 4th period

開講学科・専攻 Department
理学部第二部 物理学科

Department of Physics, Faculty of Science Division Ⅱ
単位数 Course credit
2.0単位
授業の方法 Teaching method
講義

Lecture
外国語のみの科目(使用言語) Course in only foreign languages (languages)
-
授業の主な実施形態 Main class format
① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要 Description
量子力学は、素粒子・宇宙・原子核物理学や物性物理学など、現代物理学の幅広い分野の根幹をなす学問である。一方で、その応用範囲はパソコンやスマートフォンといった日常的なデバイスから、近年急速に発展している量子コンピューターなど、多岐にわたる。量子力学を学ぶことは、これらの先端技術の理解と発展に不可欠である。 
目的 Objectives
量子力学の考え方やシュレーディンガー方程式の解法、波動関数や演算子の取り扱い等を身につける。
本学科のディプロマポリシー「理論的に思考する能力の基礎を作る」に該当する科目である。
到達目標 Outcomes
1.シュレーディンガー方程式を解いて、電子の運動について記述できるようになる。
2.位置座標、運動量などの量子力学的な取り扱いができるようになる。
3.中心力ポテンシャルや水素様原子を量子力学的に理解できるようになる。
卒業認定・学位授与の方針との関係(学部科目のみ)
リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます(学部対象)。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​
履修上の注意 Course notes prerequisites
授業には毎回必ず対面で参加し、ノートを取ること。
量子力学は古典力学を基盤として構築されているため、まず古典力学を正しく理解することが不可欠である。
一方で、位置と運動量の不確定性など、古典力学的な直感が通用しない概念が含まれるうえ、演算子や行列といった抽象的な数学(特に線形代数)が必要となる。
こうした量子力学特有の思考法に慣れるためには、具体的な問題を実際に計算し、その結果の物理的な意味を深く考察することが重要である。

アクティブ・ラーニング科目 Teaching type(Active Learning)
小テストの実施 Quiz type test/-
-

準備学習・復習 Preparation and review
入門力学及び入門電磁気学の復習を十分にしておくとともに、 授業前に下記の参考書等を読んでおくこと。授業後はノートと下記の参考書を読んで十分復習すること。
成績評価方法 Performance grading policy
中間テストと学期末に行う到達度評価の結果で評価を行う。
学修成果の評価 Evaluation of academic achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書 Textbooks/Readings
教科書の使用有無(有=Y , 無=N) Textbook used(Y for yes, N for no)
Y
書誌情報 Bibliographic information
量子力学 (岩波書店)
原康夫 著
ISBN-13 9784000299077
MyKiTSのURL(教科書販売サイト) URL for MyKiTS(textbook sales site)
教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料 Reference and other materials

1.ファインマン物理学5 量子力学 (岩波書店)

       R. P. ファインマン著  

       ISBN-13 978-4000077156 


2.現代の量子力学(上・下) (物理学叢書)
       J. J. サクライ著
       ISBN-13 978-4842703763 
       ISBN-13 978-4842703794 

3.量子力学(I・II)(講談社)
    猪木慶治・川合光 著
      ISBN-13 978-4061532090
      ISBN-13 978-4061532120
   

授業計画 Class plan
以下の内容で講義を進める。ただし、これはあくまでも予定であって、授業の進捗状況等によって変更することもあり得る。

1 ガイダンス、量子力学を学ぶ目的

2 波動方程式

3 シュレーディンガー方程式の導出

4 井戸型ポテンシャル

5 調和振動子

6 中間テストとこれまでの復習

7 反射と透過

8 トンネル効果

9 デルタ関数規格化

10 周期境界条件、3次元自由粒子

11 極座標でのシュレディンガー方程式、球面調和関数

12 角運動量演算子

13 水素原子

14 磁場中の電子

15 到達度評価


担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容 Work experience of the instructor
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教育用ソフトウェア Educational software
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備考 Remarks
本科目は卒業必修科目であり、かつ教職必修科目である。

授業でのBYOD PCの利用有無 Whether or not students may use BYOD PCs in class
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授業での仮想PCの利用有無 Whether or not students may use a virtual PC in class
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