授業科目

量子力学
Quantum Mechanics 

担当者

准教授 川東 健
前 月3

単位

2

到達目標

本講義の到達目標は、量子力学Iからさらに進んで形式論やより応用的な対象への適用など、量子力学の議論をより深めていくことを目標とする。本講義は、量子力学Iの履修を前提としている。また学修をより確実なものとするため、同学期に開講される物理学演習IVの履修を強く勧める。

授業内容

量子力学のヒルベルト空間におけるベクトルとしての波動関数や、ブラ・ケット記号といった形式論から始まり、運動量・角運動量・スピンといった対称性に由来する物理量や保存則に関する詳細な考察を中心に論じていく。

授業計画

本講義は、量子力学Iの履修を前提としている。また、力学・電磁気学に関しても一通り学習していないと理解は難しいと思われる。特に予習する必要はないが、復習については毎回2時間程度ノートをよく読んで例題を再度自分で解いてみること。

1. 量子力学の一般的性質(1) 確率解釈
2. 量子力学の一般的性質(2) ブラ・ケット記号
3. 量子力学の一般的性質(3) シュレーディンガー描像とハイゼンベルク描像
4. 量子力学の一般的性質(4) 正準交換関係と正準量子化
5. 量子力学の一般的性質(5) 座標表示と運動量表示、交換子とポアソン括弧
6. 量子力学の一般的性質(6) 調和振動子と生成・消滅演算子
7. 角運動量とスピン(1) 対称性と保存量
8. 角運動量とスピン(2) 運動量と角運動量
9. 角運動量とスピン(3) 角運動量の固有状態
10. 角運動量とスピン(4) 軌道角運動量とスピン角運動量
11. 角運動量とスピン(5) 角運動量の合成
12. 電磁場中の荷電粒子(1) 外場中の古典粒子、外場中の粒子の量子力学
13. 電磁場中の荷電粒子(2) 一様な磁場中の荷電粒子
14. 電磁場中の荷電粒子(3)スピンをもつ粒子の固有磁気モーメント

授業運営

講義形式による。板書を中心とするので、ノートをしっかりとっておくこと。

評価方法

期末試験による。

オフィスアワー

月曜日午後、火曜日3限、木曜日午後に6-230(または6-121)にて対応する。
電子メール(ken@info.kanagawa-u.ac.jp)では随時対応する。

参考書

猪木慶治・川合 光『基礎量子力学』[講談社]2007年

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