授業科目名
  量子力学
   Quantum Mechanics
時間割番号
2555
担当教員名
  南條　拓真
実務経験
反映科目
O
学科・年次
  工学部 電気・機械工学科
  工学部 創造工学教育課程
  3年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  前期 月曜7-8限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業（テストを除く）をオンデマンドで実施（全オンデマンド型）】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔（オンデマンド又は同時双方向）】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☐ 1. 人間，文化，社会を理解し，それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感，高い倫理観
☑ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
☑ 4. （高度工学教育課程のみ）基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力，新たな知識・技術を習得する能力
☐ 4. （創造工学教育課程のみ）基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力
授業の目的・達成目標

授業の目的・達成目標
電子工学を学ぶための基礎知識として、量子力学の原理および、その数学的表現方法の基礎を学ぶ。

【達成目標】
１．量子力学と古典力学の考え方の違いを説明できる。
２．粒子性と波動性の関係を説明できる。
３．簡単な量子力学の問題が解けるようになる。
４．調和振動子と中心力場の問題を理解し、説明できるようになる。

【関連科目】
学んだ内容を用いる科目：力学、振動波動、化学結合論、電子物性、
理解の助けになる科目：半導体電子工学、半導体デバイス工学、電子材料工学

授業計画

①ガイダンス
②量子力学の始まり
③Schrödinger方程式
④Schrödinger方程式の物理的意味
⑤ハイゼンベルグの不確定性原理
⑥無限の深さの1次元井戸型ポテンシャル中の電子
⑦無限の深さの3次元井戸型ポテンシャル中の電子
⑧有限の深さの井戸型ポテンシャル中の電子
⑨トンネル効果
⑩物理量と演算子・固有値
⑪物理量の期待値
⑫数値計算演習（量子井戸中の電子）
⑬調和振動子
⑭水素原子（中心力場中の電子）
⑮期末試験と解説

三菱電機の研究所に在籍した経験を持つ教員が、半導体デバイス開発を通して体験した量子力学の必要性を踏まえて講義する。

成績評価の方法

小テスト/レポート課題（毎回）と期末試験の総合を総合して評価する。

成績評価の基準
秀　 達成目標を超えた成果を上げている　100点～90点
優　 達成目標に十分達している　　　　　89点～80点
良　 達成目標に達している　　　　　　　79点～70点
可　 達成目標に概ね達している　　　　　69点～60点
不可 達成目標に達していない　　　　　　59点以下

 

 

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項

事前学修：教科書の該当部分および講義資料の予習（120分）
事後学修：講義の復習、ならびにレポート課題（120分）
授業計画や成績評価および基準の詳細は１回目の講義時間のガイダンスで説明する。
授業では小テスト用の用紙もしくはタブレット端末を持って来ること。

教科書