タイトル「2021年度 教育学部シラバス」、フォルダ「2021年度 教育学部シラバス-物理学
シラバスの詳細は以下となります。
ナンバリングは科目コードとは異なります。ご注意ください。
ナンバリングとは
科目コード   60543500 
科目名   量子力学及び演習Ⅰ  
担当教員   新田 英雄  
対象学年   3年   クラス   51  
講義室   N104    開講学期   春学期  
曜日・時限   木5   単位区分   選択  
授業形態   講義   単位数  
受講対象  中等教育教員養成課程理科専攻選択科目A、初等教育教員養成課程理科選修選択科目A 
備考   
ナンバリング   133271 
ねらいと目標 量子力学の基礎を理解する。 
内容 量子力学が基盤とする粒子性と波動性の二面性は古典力学的な世界観に執着していると理解できない。講義と演習を通して量子力学の理解に必要な基本的な知識と計算の技能を獲得することにより,量子力学の基本概念を理解し量子力学的世界観を獲得していく基礎をつくる。 
テキスト 特に指定しないが,下の参考文献を含め,自分にあった量子力学の入門的教科書を探して何か一冊購入すること。 
参考文献 小出昭一郎「量子論」または「量子力学I」(裳華房)
新田英雄・工藤知草「Excelで学ぶやさしい量子力学」(オーム社),
新田英雄「物理と特殊関数 入門セミナー」(共立出版) 
成績評価方法 演習(レポート),小テスト,振り返り,自宅学習課題,期末試験により総合的に評価する。なお,レポートは事前申請のある特別な理由以外は,期限内に提出されたもののみ受理する。全レポートの提出がない者は原則として失格とする。 
授業スケジュール(展開計画)
内容
1量子力学はなぜ生まれたのか
2粒子性と波動性
3波動と波動方程式
4シュレーディンガー方程式I
5シュレーディンガー方程式II
6量子としての自由粒子
7確率解釈
8定常状態のシュレディンガー方程式
9箱の中の自由粒子
10階段型ポテンシャル
11箱型ポテンシャルI
12箱型ポテンシャルII
13不確定性原理
14級数展開による微分方程式の解法
15まとめと解説・期末試験
授業時間外における学習方法 本授業を履修するには,週当たり4時間程度の自宅学習が必要になると思われる。(なお,「1単位の授業に対し授業と自主学習あわせて45時間の学修を必要とする」と,大学設置基準第二十一条 に定められている。つまり,2単位の授業に対しては60時間の自主学習が課されることになる。これは本授業だけではない。) 
授業のキーワード 粒子性,波動性,量子 
受講補足(履修制限等) ■数学の知識:解析学(偏微分,重積分など),ベクトル解析,線形代数(線形空間,行列など),フーリエ解析を復習もしくは自習しておくこと。
■物理学の知識:力学,電磁気学を復習しておくこと。波動方程式について自習しておくこと。 
学生へのメッセージ 演習を含むので課題は多いが,その分,量子力学の基礎を身に付けることができる。課題解決型協同学習を行う。 
実務経験のある教員による科目  
授業実施方法(対面形式/遠隔形式) オンラインと対面の両方で行う。詳細な授業実施方法やスケジュールは,初回(4月15日)に説明する。初回は対面方式とする。 
その他 授業スケジュールは協同学習の進度に応じて変更される可能性がある。 
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