Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
33831:Quantum Mechanics 3 (T2) § 33832:Quantum Mechanics Ⅲ (T1) 2024 Fall Thu4 College　of　Science　and　Engineering YABU HIROYUKI 2

Campus

BKC

Class Venue

Co-learning801

Language

日本語

Course Outline and Method

量子力学I,IIおよび量子力学演習を受けて量子力学のさらに進んだ応用について述べる。とりあげる内容は、量子遷移と散乱の量子論、多粒子系の量子力学、相対論的波動方程式であるディラック方程式の初歩、である。

Student Attainment Objectives

1. 量子力学における状態の時間発展およびその応用としての粒子のポテンシャル散乱の基礎を理解し、簡単な応用ができること。
2. 量子統計と多粒子系の波動関数について理解する。第二量子化法との関係を理解し、簡単な計算ができるようになること。
3. ディラック方程式の基礎を理解し，その物理的内容を理解すること。

Recommended Preparatory Course

「相対論と量子論の世界」，「量子力学1, 2」，「量子力学演習」を受講し（あるいは何かの事情で受講していないとしても）その内容について十分な理解をもっていることが必要である。また、「物理数学1,2,3」程度の応用数学の運用力が必要である。これらの講義を受講していない、あるいは理解に不安がある場合には事前に相談に来ることが望ましい。単位のためだけの受講はやめた方がよい。

Course Schedule

Lecture/Instructor（When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information
散乱の量子論１

１散乱過程","粒子の散乱実験

散乱断面積

散乱の量子論２

２時間に依存しないシュレーディンガー方程式

自由粒子平面波解
球ベッセル関数
極座標での自由粒子解
球対称ポテンシャルの波動関数
グリーン関数
散乱状態の形式解

散乱の量子論３

３時間発展による散

自由粒子波束
波束の時間発展
入射波束の時間発展
散乱波束の漸近型と散乱断面積
波束の時間発展とS行列

散乱の量子論４

４S行列

波動行列とS行列
U_I行列

ディラック方程式１

ディラック方程式

α・βと相対論的場の方程式
ガンマ行列
ガンマ行列から構成されるクリフォード代数
パウリ行列
ガンマ行列の行列表現
Cliff(g,C)の既約表現
Pauliの基本定理
転置と荷電共役

ディラック方程式２

Lorentz 共変性

Poincar ́e群

ディラック方程式３

ディラック方程式の性質

ディラック方程式の性質
シュレーディンガー方程式の導出
ディラック場の正準変換
谷・フォルディ・ボートホイゼン変換によるディラック方程式の解

Class Format

原則的に対面で授業を行います。対面で行った授業の補助としてオンデマンドの動画を用いることがあります。

Recommendations for Private Study

授業で配布されるプリントには計算の詳細や関連した問題が載せてあります。これを見れば授業内容に関係する細かい部分までわかるはずなのでご研究下さい。

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 0

定期試験はありません（皆様に過度の負担をかけることなく定期試験を行う有効な方法を見出しえないため）
Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)		 0

レポート試験は行いません。レポート試験とレポートを混同しないようご注意願います。
Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment　
(Evaluation of Everyday Performance in Class)		 100

数回レポートを課し，それによって成績評価を行う予定．

Grade Evaluation Method （Note）

Advice to Students on Study and Research Methods

量子力学をはじめ、物理数学・電磁気学・統計力学で学んだことの上にたって、量子力学の進んだ内容の問題について述べます。これらは原子核素粒子や物性などで量子力学を応用するときに重要な役割をするものです。よって本講義を理解しその内容を応用できるようになるためには、これまでに学んだ物理の基礎を運用できることが必要となってきます。そもそも物理学というものは皆さんがそれを勉強して単位をとるために物理学者が努力して作り上げてきたものではなく、それ自身の発展もしくは人類の文化の向上のために大勢の研究者によって築き上げられてきたものです。その人類の営みに触れあるいは微力であってもそれに参画したいという諸君の参加を歓迎します。

Textbooks

Textbooks （Frequency of Use, Note）

特定の教科書は指定しない．適宜レジュメのプリントを配布する．

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
多粒子系の量子論 藪　博之 裳華房 9784785325145
量子力学 梅沢博臣, ヴィティエロ 日本評論社 4535784299
大学演習量子力学 小谷正雄, 梅沢博臣 裳華房 978-4785380120
サクライ上級量子力学[第I巻] J.J.サクライ 丸善プラネット 978-4-86345-048-6
散乱の量子力学 並木 美喜雄 , 大場 一郎 岩波書店 978-4000054058

Reference Books （Frequency of Use, Note）

これらの参考書は本講義を組み立てる上で参考としたものです。

Web Pages for Reference

レジュメのpdfやレポート問題の模範解答の配布等にmanaba+Rを活用します．

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Learning Management System （manaba+R）,Talk with Students,Other (Separate instructions will be provided)

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