| 授業の目標と概要 |
本講義では,量子力学の基礎事項の一部である散乱,波の重ね合わせと波束を学び、シュ レーデインガー方程式と
そ
の応用として障壁に於ける反射と透過現象を扱う。金属中の電子 模型でトンネル効果も紹介する。半導体や超伝
導ではこれらは必須事項である。
|
履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
|
各自は講義を受講する際にあらかじ め示しされた範囲を熟読しておくこと。 前提となる知 識:フーリェ級数の応
用,波動方程式 なお,量子力学全般について意欲的に予習をするこ と.教科書は図書館に5冊在。
|
| 到達目標 |
単色平面波、波束と位相速度、群速度を理解し説明出来る事. 波動方程式に関する基本的 な数式表現を出来
る事.シュレーデインガー 方程式より障壁の反射、透過係数を求め 古典論との違いを説明出来る事。
|
| 成績評価方法 |
合否判定と最終評価は同じであり、 レポート30%+定期試験70%で評価。
|
| テキスト・参考書 |
教科書: 原子物理学I,東京図書 シュポルスキー著、玉城英彦他訳(増訂新版 )、参考書: 基礎量子力学、猪木慶司、
川合光/著、講談社サイエンテイフィック
|
| メッセージ |
量子論と直接関係無い科の学生は履修しない事。
前期量子力学と原子の問題を省略するが自主的に学習して欲しい。
|
| 授業の内容 |
授業項目 | 授業項目ごとの達成目標 |
§23粒子の散乱に対する有効断面積
§24電子によって原子を探る研究
§25、26α粒子の諸性質、散乱理論
§27ラザフォードの公式の実験的検証
§132一様な媒質中の単色平面波
§133波動方程式
§134平面波の重ね合せ
§135波束
§136位相速
|
衝突なしに物質のある層を通過する確率を説明で きる。
極座標による微分断面積の導出 α粒子の電荷と質量、散乱断面積の意味の理解。
単色平面波のベクトルによる記法を説明できる。
マックスウエル方程式とその平面波解を説明でき る。
波の重ね合わせと波群の形成を説明出来る。
フーリェ積分により波束を説明出来る。
位相速度と群速度を理解し説明出来る。
|
| 後期中間試験 |
実施する
|
§137光の屈折、ドップラー効果
§152シュレーデインガー方程式
§153ポテンシャル障壁の反射と透過
§154有限幅のポテンシャル障壁
§155弦の振動
§156ポテンシャル箱中の粒子
§157ポテンシャル穴中の電子
|
屈折とドップラー効果の波動的、粒子的理解が出来る。
シュレーデインガー方程式の解と物理的意味を説明出来る。
透過、反射係数を求める事が出来る。
トンネル効果の透過係数と反射係数を求める事が出来る。
フーリェ級数より境界条件付きの弦の振動解を構 成出来る。
エネルギー固有関数と粒子の位置の確率密度分布を説明出来る。
光電効果と仕事関数について説明できる。
|
| 後期期末試験 |
実施する
|