授業科目の概要
科目名称		量子力学
科目ナンバリング・コード		ENG-MEL3531J
担当教員		渡辺　幸信
更新日付		2023/03/29 17:28
授業科目区分		専攻教育科目　Specialized Education
学部カテゴリ		工学部
使用言語		日本語（J）
対象学部等		融合基礎工学科（機械電気コース）　/　Department of Interdisciplinary Engineering《Mechanical and Electrical Engineering Course》
対象学年		3
必修選択		コース選択 / Elective for Applied Chemistry Course
単位数		1
開講年度		2023
開講学期		前期
曜日時限		前期 火曜日 ３時限
教室		-
開講地区		筑紫地区

授業科目の目的・目標・履修条件について
授業科目の目的（日本語）		原子や分子、原子核などミクロな世界を記述する量子力学の基礎を学び、半導体やコンピュータをはじめ多くの現代科学技術を支えていることを理解する。
授業科目の目的（英語）		The purpose of this lecture is to learn the basics of quantum mechanics, which describes the microscopic world such as atoms, molecules, and nuclei, and understand that it supports many modern science technologies, including semiconductors and computers.
キーワード		ミクロの世界、シュレーディンガー方程式、井戸型ポテンシャル、調和振動子、水素原子、演算子、交換関係、多粒子系、量子統計力学
履修条件		Ⅲ群共通科目「現代物理学入門」を履修していること
※ 学位プログラムの学修目標 授業科目の到達目標（評価の観点） 主 ENG-MELG21:B-1. 物理学、化学、数学の様々な概念を理解し、その基となる理論で自然科学における現象を説明できる。 ENG-MELG21:B-3. 材料力学、機械力学、熱力学、流体力学、現代物理学及び化学の基礎を理解し、それを用いて種々の物理現象を説明できる。  量子力学の手法に基づいて、種々のミクロ世界の物理現象を説明できる。  従 ENG-MELG21:C-2-2. 専門分野を含む自然科学の方法論を論理的に思考できる。  量子力学の基本的な方法論を論理的に思考できる。
※学修目標と授業科目の結びつきの強さ
カリキュラム・マップ
ルーブリック		量子力学_ルーブリック.pdf
授業科目の実施方法について
授業の方法		講義
教授・学習法		一方向性の知識伝達型の教授・学習法
遠隔授業		対面授業の形で実施する
Moodleコース情報		コース設定あり Moodleトップ画面（https://moodle.s.kyushu-u.ac.jp/course/index.php）
使用する教材		教科書・参考書・印刷資料 板書 スライド資料
教材の配布方法		書店等で購入する Moodle/B QUBE
テキスト		青木　一　著、「レクチャー 量子力学」（サイエンス社）
参考書等		日置善郎著、「量子力学―その基本的な構成―」（吉岡書店） 原　康夫著、「量子力学」（岩波書店） 小出昭一郎、「量子力学I, II」（裳華房）
授業計画		授業計画は予定であり、学びの進捗に合わせて変更することがあります。 1単位あたりの学修時間（45時間）の内訳（目安） （講義・演習の場合）授業内学修15時間、事前・事後学修30時間 （実験、実習および実技の場合）授業内学修30～45時間、事前・事後学修0～15時間
授業のテーマ 授業の内容（90分授業＝2時間） 事前/事後学修の内容 1 ミクロな世界  教科書　第１章、「現代物理学入門」の復習 ・光と電子の二重性 ・原子スペクトル  レポート課題有り  2 シュレーディンガー方程式  教科書　第２章 ・シュレーディンガー方程式の導出 ・波動関数と確率 ・不確定性関係  レポート課題有り  3 一次元問題（束縛状態）  教科書　第３章 ・時間に依存しないシュレーディンガー方程式 ・井戸型ポテンシャル問題  レポート課題有り  4 一次元問題（束縛状態）  教科書　第３章 ・井戸型ポテンシャル問題（つづき）  レポート課題有り  5 一次元問題（束縛状態）  教科書　第３章 ・調和振動子問題  レポート課題有り  6 一次元問題（反射と透過）  教科書　第４章 ・自由粒子の扱い ・階段型ポテンシャル問題  レポート課題有り  7 一次元問題（反射と透過）  教科書　第４章 ・土手型ポテンシャル問題 ・連続固有値の固有関数の規格化  レポート課題有り  8 中間テスト  第１～４章までの内容  なし  9 ３次元中心力ポテンシャル問題  教科書　第５章 ・３次元シュレーディンガー方程式 ・極座標表示 ・球面調和関数  レポート課題有り  10 ３次元中心力ポテンシャル問題  教科書　第５章 ・軌道角運動量演算子 ・動径方向の波動方程式 ・水素原子  レポート課題有り  11 量子力学の体系  教科書　第６章 ・量子論の枠組み ・線形代数学との関係  レポート課題有り  12 演算子の性質  教科書　第７章 ・エルミート演算子 ・交換関係 ・ブラとケット  レポート課題有り  13 多粒子系と量子統計力学入門  教科書　第１０章 ・多粒子系の波動関数 ・ボーズ粒子とフェルミ粒子  レポート課題有り  14 多粒子系と量子統計力学入門  「統計力学」の教科書　第７章（抜粋） ・量子統計力学の概論 ・古典統計力学との比較  レポート課題有り  15 期末テスト  中間テスト以降の範囲  なし
授業科目の成績評価の方法について
定期試験		中間テストと期末テストを合わせて70点
レポート		平常点として30点
出席		10回以上（中間テスト）の出席が期末テスト受験の必要条件
授業科目に関する学習相談について
担当教員による学習相談		事前にメール等で連絡して予約ください。総理工D棟５Fの511室に居ます。
合理的配慮について		障害(難病・慢性疾患含む)があり、通常の方法による授業を受けることが困難な場合には、教育目的の本質的な変更など過重な負担を伴わない限り、合理的配慮を受けることができます。合理的配慮とは、教授・学習法の変更、成績評価の方法の変更、授業情報の保障(資料の字幕化、個別の資料配布、録音・撮影の許可)、受講環境の調整などを指します。実際の方法については担当教員と建設的対話を行った上で決定されます。 ＜相談窓口＞ キャンパスライフ・健康支援センター　インクルージョン支援推進室（伊都地区センター１号館１階） （電話：092-802-5859　E-mail：inclusion@chc.kyushu-u.ac.jp）
修学上の合理的配慮の流れに関する部局HP		https://www.eng.kyushu-u.ac.jp/studentsupport.html#support-with-disabilities