入門量子力学｜シラバス情報

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

入門量子力学

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

Introductory Quantum Mechanics

授業コード　Class code

9922D11

科目番号　Course number

22PHQUM201

教員名

簑口　友紀

Instructor

Tomoki Minoguchi

開講年度学期

2026年度前期

Year

2026年度

Semester

①First semester

曜日時限

火曜7限

Class hours

The 7th period, Tuesday

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

２０世紀に入る直前、物理現象は全て力学と電磁気学で説明できるはずであると思われていた。物理学で研究すべき新しいことは、もう何もないと考えられていたのである。例えば、（古代ギリシャの原子論者に従って）物質は原子からなると考え、原子の運動と、それに伴う光の吸収・放出を考えれば、溶鉱炉の鉄がなぜ光るのか、などの現象をも説明できると考えられた。そうした考えは、しかしながら数々の新しい実験事実によって、大きく見直しを迫られていくのである。その結果、それまでの"古典"物理学を包含する形で「現代物理学」が構築された。現代物理のカテゴリーの一つは量子力学である。本授業では「前期量子論」と呼ばれる、量子力学の黎明期を実験事実とともに学び、シュレーディンガーの波動方程式を導く。波動方程式を簡単な例について解く。

目的　Objectives

量子力学の基盤となる実験的事実、特に粒々であるはずの粒子（電子など）を二重スリットに通すと、あたかも波動のように干渉縞を作るというパラドックスに焦点を当て、粒子と波動の二重性を担保する力学をどのように作っていくかを学習する。ド・ブロイによる物質波という概念、それを表現した複素スカラー関数（波動関数）の提唱と、その波動関数を用いた（質点運動の）確率的解釈、そしてシュレーディンガー方程式の導出とその簡単な適用までを学ぶ。量子力学は少なからぬ "天才の" 論理のジャンプに基づく部分がその基礎にあり、「シュレーディンガーの猫」に代表される巨視的な量子現象（または量子論理の破綻）は現在でも研究の最前線となっている。時間があれば、最近の大きな進展についても触れたい。この科目は本学科のカリキュラム・ポリシーに定める基礎科目に相当する。

到達目標　Outcomes

本学科のディプロマ・ポリシーに定める基礎学力を身につけることができる。具体的には以下の通りである。
１．量子力学の基礎概念について正確な理解をする。
２．基本的な問題を解くことができる。

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

高校生の時に学んだ程度の量子論を復習しておくことが望ましい。

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

準備として授業の前に下に挙げた教科書の該当部分を参考書で補いながら予習しておくこと。授業の後、教科書のExercise を解いたり、適当な演習書（参考書で挙げたような）の演習問題を解き、授業内容が理解できているかどうか確認すること。

参考書のファインマン物理学は熟読を強く勧める。　予習・復習にそれぞ1.5間程度かけることが望ましい。

成績評価方法　Performance grading policy

期末到達度評価で行う。

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

「量子論のエッセンス」・松下栄子・裳華房・2010年（＊）・978-4785328283

（＊）２０２４年第１版3刷以降が望ましい。やむを得ず古いものを使う場合は、正誤表で訂正しておくこと：https://www.shokabo.co.jp/errata/2828/2828errata.pdf

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）詳解量子力学演習　後藤憲一ほか(編集)　共立出版　の第１章〜第２章§２　あたりまでが本授業に該当する

２）ファインマン物理学　量子力学、ファインマン、レイトン、サンズ　岩波書店
（英語版は無料で公開されている：https://www.feynmanlectures.caltech.edu/　・・このページのVolume III が量子力学）

授業計画　Class plan

この授業はすべて対面授業で行われる。

1. 序論：１９世紀物理学にたれこめる２つの暗雲
2. 量子としての電子
3. 量子としての光
4. 量子の確率的挙動
5. 不確定性関係
6. 量子の運動方程式
7. 自由粒子の量子解
8. 前半のまとめ
9. 自由粒子の運動
10. 井戸型ポテンシャル
11.山型ポテンシャルとトンネル効果
12. 調和振動子
13. 中心力場の中の粒子
14. まとめ
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

項目の順序変更や内容の修正がありうる。

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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