基礎量子力学 Fundamental Quantum Mechanics
最終更新日：2015.4.10
九州工業大学工学部第２年次 後学期 ２単位
単位区分：選択（機械知能工学科）､選択必修（マテリアル工学科）
担当教員 岡本 良治(非常勤講師、九工大名誉教授)
◎受講者への連絡/指示-成績発表まで受講者は毎週1回程度確認のこと-
（年月日）[連絡/指示事項]
2014.10.19 基礎量子力学レポート(No.1)問題文の直後に、裏表を使用して解答すること。 3ページ目以降が必要な場合、各自でＡ４版レポート用紙
を準備すること。締め切りは一応、10.28(火)授業の直前に教壇机上に提出のこと。
(波動の物理学入門について、手持ちの教科書類を調べてみたが、わかりにくかったり、基礎的事項をきちんと書かれたものは少ないことを感じたため、
急遽、講義ノートを作成したために、出題が遅れたことをお詫びします。
2014.10.19基礎量子力学レポート(No.2)問題文の直後から、裏面も使用して解答すること。 3ページ目以降が必要な場合、各自でＡ４版レポート用紙
を準備すること。締め切りは一応、10.28(火)授業の直前に教壇机上に提出のこと。
2014.11.10基礎量子力学の中間試験実施要領
2014.12.8 基礎量子力学レポート(No.3
)
2015.1.20 基礎量子力学レポート(No.4
) 問題文の直後から、裏面も使用して解答すること。
3ページ目以降が必 要な場合、各自でＡ４版レポート用紙を準備すること。締め切りは一応、1.27(火)授業の直前に教壇机上に提出のこと。
2015.2.2基礎量子力学の期末試験実施要領
2015.2.20 基礎量子力学の再試験実施要領
2015.3．3 至急：マテリアル工学科 3年 10110062 吉迫翔平君：岡本良治までメールを下さい。
１．目的
近年、エレクトロニクスや物質工学の基礎および応用
の分野において、量子力学の果たす役割はますます重要
になってきている。さらに、情報科学との融合領域とし
て量子コンピューターや量子暗号などの理解や応用のた
めに必要不可欠である。本講義ではさまざまな局面で量
子力学をいかに適用するかを中心として、量子力学の基
礎的理解の徹底をはかる。
２．講義計画と講義資料
予習・復習など学習（勉強]の仕方についてのアドバイス：
１）
まずは大まかに捉えるべし
２）
きちんと手順を踏んで覚えるべし (引用者による注を参照)
３）
何度も失敗を繰り返し覚えるべし
（池谷裕二「記憶力を強くする」講談社、ブルーバックス、2001年. P.139.より）
(引用者による注)
例題など、基礎･基本を丁寧に解説してある手本を、書き写すことにより身につける。
自分で納得できるところと、納得できないところを？マークなどをつけて区別しながら、
複数回、できれば3回以上書き写す！
「・・・たとえ完璧な本があったとしても、結局は自分で計算をやり直すなどして自分の頭で整理しなおして消化しない
と身に付かない・・・」（清水明「熱力学の基礎」(東京大学出版会、2009年、390ページより）
勉強＝単に覚えること（暗記）という誤解にもとづく習慣は気づいただけでは、改善されない。
その改善のためには具体的な行動が必要である。
ＨＰの利用法：各章の要約→例題→詳しい解説(＊印ファイル)
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量子力学入門の解説ＨＰ（高田健次郎氏（九州大学 名誉教授））
人は外界の事物を「直接に見ている」か？
（参考リンク）
シュレディンガー音頭
解説：物理学における文字と、文字式の意味
[１]電子･原子･原子核のイメージ
[２]光の波動的性質と粒子的性質
[3]光の粒子的性質
熱放射とプランクのエネルギー量子説
光電効果と光子説
コンプトン散乱/効果
例題：コンプトン効果0(波長領域に対する条件)
[4]原子からの光のスペクトルと原子模型
[5]物質粒子の波動的性質
[6]不確定性関係（または不確定性原理）
例題：原子核内の核子（陽子、中性子の総称）の運動エネルギー、速さの推定
例題：電子の励起状態の寿命と自然幅 新規
[7]中間試験
[8]シュレーディンガー方程式とその性質
[9]無限量子井戸と量子力学の基礎概念1
（無限量子井戸の下の量子的粒子の性質）
例題：無限量子井戸における位置と運動量の不確定性関係 2015.4．10新規
佐川･清水「量子力学」丸善、6.13節、問１，２，３
例題：無限井戸型ポテンシャル系の第2励起状態における位置座標の期待値
例題：無限井戸型ポテンシャル系の第1励起状態における運動量の期待値
例題：無限井戸型ポテンシャル系の第1励起状態における位置と運動量の不確定性関係の計算
(演算子の性質)
調和振動子
例題：調和振動子―ガウス関数からの基底、励起状態のエネルギー推定
例題：昇降演算子の方法１ 2015.2.9新規
量子反射とトンネル効果
教科書・参考書（教科書１、参考書２−７の予定）
１．佐川弘幸、清水克多郎「量子力学(第2版)」丸善出版
２．岡崎 誠「演習量子力学」（サイエンス社）
３．小出昭一郎：量子論、量子力学(I),(II)（裳華房）
４．小出昭一郎・水野幸夫：量子力学演習（裳華房）
５．高田健次郎「量子力学(I,
II)」.朝倉書店
６．A.P.フレンチ他「MIT量子力学入門I,II」（培風館）
７．J.J.サクライ「現代の量子力学（上,下）」（吉岡書店）
（追加）
小暮陽三「なっとくする演習・量子力学」（講談社）
九工大図書館蔵（図書分類番号：K429.1, K-53, a-c）
P.R.ウォレス、「量子論にパラドックスはない」（シュプリンガー・ フェアラーク社）
九工大図書館蔵（図書分類番号：429.1, W-22）
非常に刺激的でかつ説得力のある本。
(量子力学を絵で説明した本)
佐藤？監修「図解雑学ー量子力学」（ナツメ社）
九工大図書館蔵（図書分類番号：429.1,S,a）
佐藤勝彦監修「図解雑学ー量子論」（ナツメ社）
九工大図書館蔵（図書分類番号：429.1,S−４２,a、ｂ）
都筑卓司「絵でわかる量子力学」（オーム社）
九工大図書館蔵（図書分類番号：429.1,T-23,c）
小暮陽三「絵でわかる量子力学」（日本実業出版社）
五十嵐靖則「量子論の世界がわかる」(ベレ出版、2003年）
（入門書、解説書）
並木美喜雄「量子力学入門-現代科学のミステリー-」（岩波新書、1992年）
九工大図書館蔵（図書分類番号：429.1,？）
町田 茂「量子力学の反乱」（学習研究社、1994年）
九工大図書館蔵（図書分類番号：429.1,？）
町田 茂「量子論の新段階」（丸善、1986年）
九工大図書館蔵（図書分類番号：429.1,M-31）
(ハイテクと量子力学の関係についての解説書)
M.Y.ハン「ミクロの世界の主役たち-ハイテクにひそむ量子を探る-」（ﾏｸﾞﾛｳﾋﾙ社、1991年）
九工大図書館蔵（図書分類番号：429.1,H-35）
日本物理学会編「量子力学と新技術」（培風館、1987年）
九工大図書館蔵（図書分類番号：429.1, N-16）
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（量子力学の草創期に大きな役割を果たしたが、晩年まで否定的態度を続けたアインシュタイン
の参考文献の一部）
アインシュタイン関係写真集：杉本賢治「アインシュタインアドベンチャー」（現代数学社）
九工大図書館蔵（図書分類番号：420.2/S-11）
アインシュタイン関係：中本静暁「関門・福岡のアインシュタイン」（新日本教育図書）
九工大図書館蔵（図書分類番号：289.3/N-4）