| 授業科目 量子力学 |
担当教員 福田 京也 |
開講期 前期
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| 科目番号 620002 |
対象学年・学科・コース 2年 電子工学専攻 |
単位区分 必修 |
単位数 2単位 |
| 授業概要・授業方針
原子・分子といった極微の世界（ミクロの世界）を支配する重要な理論でありながら、なかなかわかりにくい量子力学を、それがなぜ必要とされるか、という理由から順を追って学ぶことで、真の理解を促す。難しい数式を使わずに、高校数学・物理の技術で量子力学の概念をまず理解し、その後量子力学に必須のシュレーディンガー方程式を導き解くことを目指す。
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到達目標
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| 授業要目 | 到達目標 との対応 |
自己点検 |
| 1 | 量子力学について | 1 | |
| 2 | 物質と光の相互作用 | 1 | |
| 3 | 光の粒子性と波動性 | 1 | |
| 4 | 波動関数と不確定性原理 | 1 | |
| 5 | シュレーディンガー方程式（一次元） | 1,2 | |
| 6 | 波動関数の確率解釈 | 1,2 | |
| 7 | 井戸型ポテンシャル | 2 | |
| 8 | 中間試験 | ||
| 9 | 調和振動子型ポテンシャル | 2 | |
| 10 | 三次元シュレーディンガー方程式（球面座標系） | 2 | |
| 11 | 水素原子について１（φ方向） | 2 | |
| 12 | 水素原子について２（θ方向） | 2 | |
| 13 | 水素原子について３（r方向） | 2 | |
| 14 | 量子力学の構造１ | 2 | |
| 15 | 量子力学の構造２ | 2 | |
| 16 | 期末試験 | ||
| 17 | 試験返却、復習 |
| 到達達成度の指標（ルーブリック） |
| 到達 目標 |
理想的なレベル（Ａ）の目安 | 標準的なレベル（Ｂ）の目安 | 未到達なレベル（Ｃ）の目安 | 自己評価 |
| 1 | 電子や光における粒子性と波動性の概念を説明できる | 電子の粒子性と波動性の概念を説明できる | 電子の粒子性と波動性の概念を説明できない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 2 | 波動関数の概念を理解し、シュレーディンガー方程式を解くことができる | シュレーディンガー方程式を解くことができる | シュレーディンガー方程式を解くことができない | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 到達度評価
中間・期末定期試験100%で評価する。
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| 履修上の注意
授業の欠席回数が１/４を超えた場合は、原則として単位を認定しないので注意すること。
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| 事前学習・自己学習・関連科目
「授業内容」に対応する教科書および配布プリントの内容を事前に読んでおくこと。また、前回の授業ノートをよく復習しておくこと。課題として、授業の復習となる演習問題を課すので、しっかり解けるようになっておくこと。本科目の理解には、数学、物理、化学の基礎的な素養を必要とする。内容は電子工学と関連している。
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学習・教育目標
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