講義内容詳細:物理学演習Ⅳ

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年度/Academic Year 2024
授業科目名/Course Title (Japanese) 物理学演習Ⅳ
英文科目名/Course Title (English) Exercise in Physics Ⅳ/Exercise in Physics Ⅳ
学期/Semester 後期 単位/Credits 2
教員名/Instructor (Japanese) 廣澤 智紀/田中 周太/POINCLOUX, Samuel/齋藤 拓也
英文氏名/Instructor (English) HIROSAWA Tomoki/TANAKA Shuta/POINCLOUX, Samuel Jean Bernard/SAITO Takuya

講義概要/Course description
量子力学ⅠおよびⅡの講義内容を取り扱う演習科目である。毎回、演習と小テストを行う。演習問題を繰り返し解くことを通じて、量子力学の理解を深める。
達成目標/Course objectives
量子力学の講義に対応する演習を行う。
ミクロな世界の物理法則や公式を暗記してその使い方(点数の取り方)を習熟するのではなく、量子力学を真に理解することを目的とする。
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)に基づき、当該科目を履修することで身につく能力 / Abilities to be acquired by completing the course in accordance with the faculty and graduate school diploma policy (graduation certification and degree conferral)
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)/ Undergraduate and Graduate Diploma Policy (Graduation Certification and Degree Conferral)
授業計画/Lecture plan
1
授業計画/Class 数学の復習1:複素数,行列の対角化など。オンライン授業(オンデマンド型)での実施
事前学習/Preparation 数学の講義で習っているはずのガウス平面、行列の対角化・固有値問題に関する復習をしておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
2
授業計画/Class 数学の復習2:テイラー展開、微積分,微分方程式など
事前学習/Preparation 数学の講義で習っているはずのテイラー展開や線形微分方程式を復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
3
授業計画/Class 数学の復習3:ガウス積分、確率の基礎など
事前学習/Preparation 過去2回の演習内容を復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
4
授業計画/Class 演算子と交換関係
事前学習/Preparation 前回の演習内容と偏微分に関して復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
5
授業計画/Class 運動量演算子と平面波、波動関数の確立解釈
事前学習/Preparation 前回の演習内容に関して復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
6
授業計画/Class 物理量と固有関数、波動関数の確立解釈
事前学習/Preparation 前回の演習内容の中でも特に微分方程式の固有値と固有状態に関して復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
7
授業計画/Class 観測値と期待値、エルミート演算子
事前学習/Preparation 波動関数に関して復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
8
授業計画/Class シュレディンガー方程式、自由粒子
事前学習/Preparation 演算子と微分方程式に関して復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
9
授業計画/Class 一次元井戸型ポテンシャル
事前学習/Preparation 前回の演習内容を復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
10
授業計画/Class 調和振動子
事前学習/Preparation 物理量の期待値と演算子の交換関係に関して復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
11
授業計画/Class トンネル効果
事前学習/Preparation 境界条件のある微分方程式に関して復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
12
授業計画/Class 角運動量演算子の極座標表示
事前学習/Preparation 前回の演習内容と演算子の交換関係に関して復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
13
授業計画/Class 角運動量と水素原子1:角度方向の運動
事前学習/Preparation 極座標表示と微分方程式の固有値・固有状態に関して復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
14
授業計画/Class 角運動量と水素原子2:動径方向の運動
事前学習/Preparation 前回の演習内容を復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
15
授業計画/Class おさらい
事前学習/Preparation これまでの演習を通して理解不十分だと思われる内容に関して復習しておくこと。
事後学習/Reviewing 解けなかった問題の復習をすること。
授業方法/Method of instruction
区分/Type of Class 対面授業 / Classes in-person
実施形態/Class Method 通常型 / regular
補足事項/Supplementary notes対面授業(通常型)で実施します。
活用される授業方法/Teaching methods used
成績評価方法/Evaluation
1 100% 小テスト(40%)、レポート課題(30%)、総合問題テスト(30%)の合計によって評価する。
課題(試験やレポート等)に対するフィードバックの方法/Feedback methods for assignments (exams, reports, etc.)
講義の中で行う小テストに関して,採点後に返却する.
教科書/Textbooks
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1 量子力学の講義で指定された教科書。
その他/Others
この科目は全ての回を全教員で分担して行う。