到達目標
シュレーディンガー方程式に至るまでの量子力学の発展の経緯を説明できる.
波動関数の意味を理解し,井戸型と調和振動子ポテンシャルの束縛状態を説明できる.
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | シュレーディンガー方程式に至るまでの経緯について説明できる. | シュレーディンガー方程式に至るまでの経緯について理解できる. | シュレーディンガー方程式に至るまでの経緯について理解できない. |
評価項目2 | 波動関数の意味を理解し,井戸型と調和振動子ポテンシャルの束縛状態を説明できる. | 波動関数の意味を理解し,井戸型と調和振動子ポテンシャルの束縛状態を理解できる. | 波動関数の意味を理解し,井戸型と調和振動子ポテンシャルの束縛状態を理解できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
初等量子論について講義をする.
概念の習得も大事だが,計算もしっかりと行う.
メーカーの研究所で量子デバイスの研究開発の経験を持つ教員が,現代物理学の基礎的知識を講義する.
授業の進め方・方法:
量子力学は,物性を理解するためには欠かせない分野です.特有な考え方をしますが,応用範囲は広く,化学 ,生物,経済の分野まで及んでいます.専門外の学生にも受講してもらい,ぜひ理解して欲しいと思います.
毎週数名の学生は,以下の装置のどれかを使って実験をして貰います.積極的に取り組んでください.
1.走査電子顕微鏡
2.エネルギー分散型X線分光法装置
3.X線回折装置
4.赤外線集中加熱炉
5.物理特性測定しシステムPPMS Dynacool
6.ラマン散乱装置
注意点:
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
光子,電子,原子 |
光子,電子,原子について理解し,初等量子力学の流れを把握する.
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2週 |
波動関数とシュレーディンガー方程式1 |
波動関数とボルンの確率解釈を理解する.
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3週 |
波動関数とシュレーディンガー方程式2 |
シュレーディンガー方程式を理解する.
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4週 |
演算子と期待値1 |
物理量の期待値と演算子について理解する.
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5週 |
演算子と期待値2 |
物理量の期待値と演算子について理解する.
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6週 |
定常状態1 |
波動方程式を理解する.
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7週 |
定常状態2 |
時間に依存しない1次元のシュレーディンガー方程式について理解する.
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8週 |
反射と透過1 |
確率の保存と流れについて理解する.
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4thQ |
9週 |
反射と透過2 |
トンネル効果について理解する.
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10週 |
束縛状態ー井戸型ポテンシャルー1 |
無限の深さの井戸型ポテンシャルについて理解する.
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11週 |
束縛状態ー井戸型ポテンシャルー2 |
有限の深さの井戸型ポテンシャルについて理解する.
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12週 |
束縛状態ー調和振動子ポテンシャルー1 |
調和振動子について理解する.
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13週 |
束縛状態ー調和振動子ポテンシャルー2 |
調和振動子ポテンシャルについて理解する.
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14週 |
束縛状態ー調和振動子ポテンシャルー3 |
調和振動子ポテンシャルについて理解する.
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15週 |
(期末試験) |
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16週 |
総復習 |
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評価割合
| 試験 | 宿題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 50 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 50 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |