量子力学（量子力学１）

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

量子力学（量子力学１）

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Quantum Mechanics

授業コード　Class code

994345I

科目番号　Course number

43PHZZZ201

教員名

安藤　靜敏

Instructor

Shizutoshi ANDO

開講年度学期

2025年度前期

Year

2025年度

Semester

①First semester

曜日時限

木曜2限

Class hours

開講学科・専攻　Department

工学部　電気工学科

Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering

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

電子物性、半導体論に関係する授業を理解するのに必要な基礎的な量子力学を学ぶ。基礎法則（原理、要請）から出発し、古典力学と量子力学の考え方の違いを理解する。

目的　Objectives

量子力学の考え方について理解を深めるとともに、波動関数・固有値などの意味を理解する。

到達目標　Outcomes

1. 不確定性原理の概念を説明できる。
2. 波動関数と確率密度の関係を説明できる。
3. 井戸型ポテンシャル中の電子の状態を説明できる。
4. 中心力ポテンシャルの中の粒子の量子状態を説明できる。
5. 摂動論の考え方を説明できる。

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

物理学２の量子力学に関する知識があるのが望ましい

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

-

準備学習・復習　Preparation and review

講義内容を十分復習すること。

成績評価方法　Performance grading policy

講義の平常点(30%)、課題提出(10%)および到達度試験の結果(60%)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

上村洸・山本貴博共著　「基礎からの量子力学」　裳華房

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

初等量子力学（改訂版）　原島鮮　著　裳華房

授業計画　Class plan

1. シュレーディンガーの波動力学（1）
ド・ブロイの物質波、シュレーディンガー方程式、運動量演算子・エネルギー演算子などについて学ぶ。

2. シュレーディンガーの波動力学（2）
時間に依存しないシュレーディンガー方程式、波動関数の意味、波動関数に対する要請などについて学ぶ。

3. 量子力学の一般原理と諸性質（1）
　量子力学の基本事項として、期待値、エーレンフェストの定理などを学ぶ。

4. 量子力学の一般原理と諸性質（2）
　波動関数と物理量に対する要請に関して、線形演算子・エルミート演算子・固有値・固有関数・完全性・完備性などについて学ぶ。

5. 量子力学の一般原理と諸性質（3）
　運動量の固有状態、交換関係、不確定性原理などについて学ぶ。

6. 　1次元のポテンシャル問題（1）
　無限に深い井戸型ポテンシャル問題について学ぶ。　

7. 1次元のポテンシャル問題（2）
　有限の深さの井戸型ポテンシャル問題について学ぶ。

8. 1次元のポテンシャル問題（3）
　1次元調和振動子について学ぶ。

9. 中心力ポテンシャルの中の粒子（1）
　中心力ポテンシャル、角運動量演算子、極座標での表示などについて学ぶ。

10.　中心力ポテンシャルの中の粒子（2）
　角運動量の一般化、軌道角運動量、軌道量子数、磁気量子数などについて学ぶ。

11. 中心力ポテンシャルの中の粒子（3）
　球面調和関数、波動関数の変数分離、動径波動関数などについて学ぶ。

12. 中心力ポテンシャルの中の粒子（4）
　水素原子に関する波動関数、エネルギー固有値、電子の軌道などについて学ぶ。

13. シュレーディンガー方程式の近似解法（1）
　時間に依存しない摂動論に関して、縮退がない場合（1次摂動・２次摂動）と縮退がある場合とについて学ぶ。

14. シュレーディンガー方程式の近似解法（2）
　時間に依存する摂動論、摂動による遷移（遷移確率、フェルミの黄金律）などについて学ぶ。

15. 到達度達成試験と解説
　　　　これまでの理解度を試験により評価する。

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

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

N

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

N

シラバス情報