2020年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
| 科目名 | 量子力学Ⅲ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 岩本 弘一 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M22O |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 摂動論や変分法などの近似法を用いて、原子、分子、固体の性質、散乱問題などを調べる方法を学ぶ。また、量子化された電磁場、多体系の量子力学、場の量子論の初歩について学ぶ。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
主に板書による講義形式で行う。 |
| 履修条件 | 解析力学、量子力学I、量子力学IIの内容を理解していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 量子力学の基礎 シュレーディンガー方程式、角運動量とスピン、対称性と保存則について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
|---|---|
| 第2回 | 摂動論 時間に依存しない摂動論について復習し、その応用例について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第3回 | 量子化された電磁場（１） 調和振動子、生成消滅演算子について復習し、量子化された電磁場について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第4回 | 量子化された電磁場（２） 時間に依存する摂動論を復習し、原子による光の放出、吸収について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第5回 | 多体系の量子力学（１） ボース粒子とフェルミ粒子、第二量子化について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第6回 | 多体系の量子力学（２） ハートリー・フォック近似、多電子系、フェルミ縮退について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第7回 | 原子 変分法を用いて、ヘリウム原子について学ぶ。一般の原子の電子配置と周期表について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第8回 | 分子と固体 分子（主に水素分子）、固体（バンド構造）について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第9回 | 散乱問題 定常状態のシュレーディンガー方程式をもとに、ボルン近似、部分波展開について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第10回 | 相対論的波動方程式 クラインゴルドン方程式、ディラック方程式について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第11回 | 場の量子論（１） 自由なクラインゴルドン場、ディラック場の正準量子化、伝播関数について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第12回 | 場の量子論（２） 相互作用する場の伝播関数の摂動論による計算法について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第13回 | 場の量子論（３） ファインマン図形、最低次の摂動計算例について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第14回 | 場の量子論（４） くりこみ理論の考え方について学ぶ。 【事前学習】参考書等の該当する箇所を読んでおく（120分）。 【事後学習】再度、参考書等の該当する箇所を読み、理解を深める（120分）。 |
| 第15回 | 平常試験と解説 |
その他
| 教科書 | |
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| 参考書 |
小出昭一郎 『量子力学（II )（改訂版）』 基礎物理学選書 裳華房 1990年 第1版
J.J.Sakurai 『現代の量子力学（上）』 物理学叢書 吉岡書店 1989年 第1版
J.J.Sakurai 『現代の量子力学（下）』 物理学叢書 吉岡書店 1989年 第1版
西島和彦 『相対論的量子力学』 新物理学シリーズ 裳華房 1973年 第1版
上村洸、中尾憲司 『電子物性論』 新物理学シリーズ 培風館 1995年 第1版
坂井典佑 『場の量子論』 裳華房フィジックスライブラリー 裳華房 2002年 第1版
西島和彦 『場の理論』 紀伊國屋数学叢書 紀伊國屋書店 2008年 第OD版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
レポート（50％）、理解度確認期間の平常試験（50％）で評価します。 |
| 質問への対応 | 授業中ほか随時対応します。 |
| 研究室又は 連絡先 |
iwamoto.kouichi@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
木曜 駿河台 12:30 ～ 13:00 8号館833F
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| 学生への メッセージ |
講義では概要の説明しかできないため、できれば、参考書を読んだり問題を解いたりして、理解を深めてくだい。 |