タイトル

開講年度 開講学部等
2025 理学部
開講学期 曜日時限 授業形態 AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
前期 火3～4,木5～6 講義 5.0
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1041210002 量子力学Ⅱ[Quantum Mechanics Ⅱ] 日本語 3
担当教員（責任）[ローマ字表記] メディア授業
齊藤　遼[SAITOH Ryo] ー
担当教員[ローマ字表記]
齊藤　遼　[SAITOH Ryo]
特定科目区分   対象学生   対象年次 3～4
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
前期に引き続き非相対論的量子力学の入門的講義を行う。３次元中心力場内の粒子の運動を量子力学的に概観し、水素原子のエネルギー準位について検討する。摂動論について述べ簡単な系に適用する。
授業の到達目標
量子力学における角運動量を理解し，水素原子内電子など中心力場内の粒子の状態について説明できる。また、量子力学におけるさまざまな近似法について理解し，簡単な系に適用できる。
授業計画
【全体】
講義と演習を交互に実施します。それぞれの形式は以下の通りです。

講義：講義風景を録画した動画を視聴します。
演習：対面で実施します。各テーマに沿った演習問題を毎週課し、授業時間内で希望者に発表してもらいます。

なお、本科目は講義と演習を合わせて3単位となるため、履修の際は注意してください。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 講義１：3次元 - 角運動量と水素原子 ３次元シュレディンガー方程式（ラプラシアン、極座標） 量子力学Iの復習をしておくこと。　(学修時間の目安：2時間以上)
第2回 講義2：3次元 - 角運動量と水素原子 極座標におけるラプラシアン（続き）、３次元調和振動子 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第3回 演習0：ガイダンスと復習 これからの演習の進め方に関するガイダンス。量子力学Iの内容の復習。 復習(90分以上)
第4回 講義３：3次元 - 角運動量と水素原子 ３次元等方調和振動子　球状井戸型ポテンシャル 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第5回 演習１：３次元の問題 シュレディンガー方程式の3次元への拡張に関する演習問題に取り組む（講義1-2に対応） 授業内容を復習し、課題についてレポートを作成し提出する(90分以上)
第6回 講義4：3次元 - 角運動量と水素原子 角運動量その１（極座標、交換関係） 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第7回 演習2：角運動量 量子力学における角運動量の取り扱いに関する演習問題に取り組む（講義4に対応） 授業内容を復習し、課題についてレポートを作成し提出する(90分以上)
第8回 講義5：3次元 - 角運動量と水素原子 角運動量その１（球面調和関数） 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第9回 演習3：角運動量の固有値・固有状態 角運動量の固有値・固有状態に関する演習問題に取り組む（講義5に対応） 授業内容を復習し、課題についてレポートを作成し提出する(90分以上)
第10回 講義6:3次元 - 角運動量と水素原子 角運動量その２ 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第11回 演習4：昇降演算子の方法 昇降演算子を用いて角運動量の固有値を求める演習問題に取り組む（講義6に対応） 授業内容を復習し、課題についてレポートを作成し提出する(90分以上)
第12回 講義7:3次元 - 角運動量と水素原子 水素原子 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第13回 演習5:保存量と対称性 保存量と対称性の関係に関する演習問題に取り組む（演習独自の内容） 課題についてレポートを作成し提出する(90分以上)
第14回 講義8:3次元 - 角運動量と水素原子 3次元等方調和振動子 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第15回 演習6:水素原子 水素原子に関する演習問題に取り組む（講義7に対応） 授業内容を復習し、課題についてレポートを作成し提出する(90分以上)
第16回 講義9:3次元 - 角運動量と水素原子 ここまでのまとめ
（余裕があれば磁場中のスピン） 		予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第17回 演習7:スピン スピンに関する演習問題に取り組む（講義9に対応） 授業内容を復習し、課題についてレポートを作成し提出する(90分以上)
第18回 中間まとめ 理解度確認試験 復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第19回 これまでの復習 演習で取り組んだ内容を中心に、これまでの復習を行う。 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第20回 講義10:摂動論とその他の近似 １次の摂動論 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第21回 演習8: 時間に依存しない摂動論 時間に依存しない摂動論に関する演習問題に取り組む（講義10に対応） 授業内容を復習し、課題についてレポートを作成し提出する(90分以上)
第22回 講義11:摂動論とその他の近似 ２次の摂動論 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第23回 演習9：時間に依存する摂動論 時間に依存する摂動論に関する演習問題に取り組む（演習独自の内容） 課題についてレポートを作成し提出する(90分以上)
第24回 講義12:摂動論とその他の近似 摂動論の例 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第25回 演習10:WKB近似 WKB近似法に関する演習問題に取り組む（演習独自の内容） 復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第26回 講義13：摂動論とその他の近似 変分法と摂動 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第27回 これまでの復習 演習で取り組んだ内容を中心に、これまでの復習を行う。 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第28回 最終試験または総括 最終試験または総括 予習･復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第29回 最終試験または総括 最終試験または総括 全体の復習　(学修時間の目安：4時間以上)
第30回 予備日 追試を行う可能性あり 全体の復習　(学修時間の目安：4時間以上)
※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】
A: --%　B: --%　C: 50%　D: --%
成績評価法
定期試験及び演習の成果で評価する。宿題・授業外レポートも加点考慮事項として評価対象に加える。以上と出席の状況とにより総合的に評価する。 なお、評価割合は一応の目安である。

定期試験 50%、演習 50%
教科書にかかわる情報
備考
教科書は指定しない。 演習問題は、Moodleを使って配布と提出を行う。
参考書にかかわる情報
参考書 書名 絶対わかる量子力学 ISBN 4061559540
著者名 白石清 出版社 講談社 出版年 2006
参考書 書名 量子力学 ISBN 406153209X
著者名 猪木・川合 出版社 講談社 出版年
備考
参考書は挙げたものでなくてもよいが自主的に学習することを期待する。
メッセージ
線形代数の知識が必要です。
量子力学Iを履修してください。
キーワード
３次元の量子力学
摂動論
スピン
持続可能な開発目標（SDGs）

  • 質の高い教育をみんなに
  • ジェンダー平等を実現しよう
(教育)すべての人に包摂的かつ公正な質の高い教育を確保し、生涯学習の機会を促進する。
(ジェンダー)ジェンダー平等を達成し、すべての女性及び女児の能力強化を行う。
関連科目
量子力学I、量子力学III、統計力学I,II
履修条件
連絡先
齊藤遼（理学部１号館204室）
rsaito at yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
随時対応するが、事前にメール等で連絡すること。

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