物理工学科カリキュラムcurriculum
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基礎物理学・先端物理学
量子力学第二

講義項目Outline

量子力学における対称性の議論や近似理論などを学ぶ。たとえばスピン角運動量は量子力学に特徴的な対称性と関わっており、摂動論やWKB近似は代表的な近似理論である。量子力学の本質を理解し、具体的な物理系に適用することを目標とする。

1.線形代数と量子力学
 1-1.状態ベクトルと物理量(復習)
 1-2.パウリ演算子
 1-3.合成系の状態

2.対称性と保存則
 2-1.並進対称性と運動量
 2-2.回転対称性と軌道角運動量
 2-3.対称性と群

3.角運動量とスピン
 3-1.角運動量の代数
 3-2.角運動量の合成

4.磁場中の荷電粒子(+α)
 4-1.電磁場中の量子力学
 4-2.アハラノフ・ボーム効果
 4-3.断熱近似とベリー位相

5.摂動論
 5-1.時間に依存しない摂動
 5-2.具体例:一電子原子
 5-3.相互作用表示
 5-4.時間に依存する摂動

6.量子力学と古典力学の関係
 6-1.古典解析力学(復習)
 6-2.経路積分
 6-3.WKB近似

7.多粒子系の量子力学
 7-1.ボゾンとフェルミオン
 7-2.ヘリウム原子

担当教員Instructor 沙川 貴大