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教員名 : 柳生 慶
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科目授業名称(和文) Name of the subject/class (in Japanese)
量子力学1A (土・4)(履修制限有)
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
2026年度前期
Year
2026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
2.00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)
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授業の主な実施形態 Main class format
⑧ [遠隔]オンライン授業(非同期)/ [Remote]Online (asynchronized remote)
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、これら最先端の現代物理学及び先端技術の理解と発展に不可欠である。
目的 Objectives
量子力学の考え方は、我々が日常の経験や体験から得られる古典物理的な考え方とは全く異なる一方で、ミクロなスケールでの現象を正確に説明することを理解する。
波動関数や演算子など量子力学特有の概念の取り扱いを身につける。 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.量子力学の基礎的な概念:波動関数、固有関数、エルミート演算子、固有値及び期待値の意味を理解し、 物理量が演算子で表され、その測定値が固有値として与えられることを説明できる。 2.与えられた物理系に対してハミルトニアンを構成し、束縛系・非束縛系に応じたシュレーディンガー方程式を立てることができる。 3.束縛系において、適切な境界条件の下で時間に依存しないシュレーディンガー方程式を解き、エネルギーや角運動量の固有値を求めることができる。 また、境界条件と量子化の関係を理解し、なぜ物理量が離散化されるのかを説明できる。 4.非束縛系において、デルタ関数規格化を理解し、固有状態の重ね合わせによって波束を構成できる。 また、透過率・反射率を計算し、量子トンネル効果を説明できる。 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
微分方程式と線形代数学は量子力学を学ぶ上で欠かせない数学の要素となるため、受講前によくよく復習しておくこと。
また、フーリエ級数展開やフーリエ変換(物理数学3)も極めて重要なので、予習しておくことをお勧めする。 但し、受講の際にフーリエ解析の履修は前提としない。 アクティブ・ラーニング科目 Teaching type(Active Learning)
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準備学習・復習 Preparation and review
LETUSに講義ノートを遅くとも授業の前日にはアップロードするので、授業開始前に必ず目を通しておくこと。 また、関連箇所を参考書等を用いて予習しておくこと。 予習では、講義内容の流れを確認し、理解できない点や疑問点を整理したうえで授業に臨むことが重要である。 タブレット端末(iPadなど)を所持している方は、講義前に講義ノートを端末にダウンロードしておき、 講義中は説明をよく聞き、重要なポイントや補足事項のみを書き足すことを強く推奨する。 手書きで書き込みができるアプリ(Goodnotesなど)を利用するとよい。 タブレット端末を持っていない場合は、講義ノートを事前に印刷し、紙媒体に書き込みながら受講してもよい。 このように事前に講義ノートを配布する目的は、板書を書き写すことに意識を取られすぎることなく、 説明の内容そのものに集中し、理解を深めるためである。 授業では、内容の論理の流れや各概念の意味をその場で理解し、「今日は何を学び、何が理解できるようになったか」 を自分の言葉で説明できる状態になることを目標とする。 また、授業内容の復習および理解の定着のため、演習問題をLETUSに掲載するので、毎回必ず取り組むこと。 物理の内容は、読んだり授業を聞いただけでは身につかず、自分の手で実際に計算し、考えることによって初めて 理解できるものである。 演習を通じて、自力で計算および説明ができるレベルに到達することを目指してほしい。 受講にあたっては、受け身の姿勢ではなく、積極的に考え、自ら理解を深める姿勢を持つことを強く期待する。 成績評価方法 Performance grading policy
中間試験(30%程度)と到達度評価(70%程度)を前期・後期で行い、その総合で評価を行う。但し、到達度評価のみの結果が中間試験を考慮した結果を上回った場合は、到達度評価の点数のみをもって最終成績とする。
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)
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書誌情報 Bibliographic information
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1.量子力学 (岩波書店) |