到達目標
1. 典型的な1次元ポテンシャルに対するシュレディンガー方程式を解くことができる。 2. 波動関数を用いて確立解釈と基本的な物理量の期待値の計算ができる。3. 量子力学の実験的証拠や，工業技術に応用されている例を挙げることができる。(B1-4)
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 |
| 1. 典型的な1次元ポテンシャルに対するシュレディンガー方程式を解くことができる。 | やや応用的な場合についても，シュレディンガー方程式をたてることができ，解いて波動関数とエネルギーを求めることができる。 | 基礎的な場合について，シュレディンガー方程式をたてることができ，方程式を解いて波動関数とエネルギーを求めることができる。 | シュレディンガー方程式をたてることができない。 |
| 2. 波動関数を用いて確率解釈と基本的な物理量の期待値の計算ができる。 | やや応用的な場合についても，波動関数を用いて物理量の期待値の計算ができる。 | 基礎的な場合について，波動関数を用いて物理量の期待値の計算ができる。 | 波動関数を用いた期待値の計算方法を知らない。
|
| 3. 量子力学の実験的証拠や，工業技術に応用されている例を挙げることができる。(B1-4) | 工業技術に応用されている例を挙げることができ，量子力学の観点で説明できる。 | 実験的証拠の例を知っている。
工業技術に応用されている例を挙げることができる。 | 実験的証拠の例を知らない。
工業技術に応用されている例を知らない。 |
学科の到達目標項目との関係
【プログラム学習・教育目標 】 B
説明
閉じる
実践指針 （B1）
説明
閉じる
実践指針のレベル （B1-4）
説明
閉じる
教育方法等
概要:
原子や分子のようなミクロの世界の理解がすすんだことが，現代の科学技術の発展の背景にある。本講義ではミクロな世界を記述する基礎理論である量子力学の初歩を学び，将来の科学技術に役立てることを目指す。
授業の進め方・方法:
講義および演習を中心に行う。
注意点:
この科目は学修単位科目であり、１単位あたり15時間の対面授業を実施します。併せて１単位あたり30時間の事前学習・事後学習が必要となります。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス |
量子力学の必要性を説明できる
|
| 2週 |
前期量子論 |
光の粒子性を説明できる
|
| 3週 |
前期量子論 |
物質の波動性を説明できる
|
| 4週 |
シュレーディンガー方程式 |
対応原理による方程式の導出ができる
|
| 5週 |
シュレーディンガー方程式 |
箱の中の自由粒子，状態と波動関数，期待値計算ができる
|
| 6週 |
シュレーディンガー方程式 |
水素原子の計算ができる
|
| 7週 |
不確定性原理 |
観測問題，交換関係を説明できる
|
| 8週 |
古典力学との対応 |
エーレンフェストの定理，ガウス波束を説明できる
|
| 2ndQ |
| 9週 |
束縛問題 |
一次元井戸型ポテンシャルの計算ができる(1)
|
| 10週 |
束縛問題 |
一次元井戸型ポテンシャルの計算ができる(2)
|
| 11週 |
束縛問題 |
一次元調和振動子の計算ができる(1)
|
| 12週 |
束縛問題 |
一次元調和振動子の計算ができる(2)
|
| 13週 |
散乱問題 |
ポテンシャル障壁の計算ができる(1)
|
| 14週 |
散乱問題 |
ポテンシャル障壁の計算ができる(2)
|
| 15週 |
総合演習 |
|
| 16週 |
|
|
モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| 演習 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 70 | 30 | 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 |