Kato Yusuke Lab. - lecture/qmIII2016 - 2016年度　量子力学３（統合自然科学科）A1ターム開講　量子力学GII（広域科学専攻相関基礎科学系）

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2016年度　量子力学３（統合自然科学科）A1ターム開講　量子力学GII（広域科学専攻相関基礎科学系）~

冬学期　火曜日2限、金曜日２限 駒場第一キャンパス16号館8階827号室~

Teaching Assistant 越田真史　総合文化研究科広域科学専攻相関基礎科学系博士課程２年

***更新情報~
|2016年09月26日　|講義日程変更　TA氏名記載|
|2016年09月25日　|ページ作成|
|2016年11月21日|演習問題アップロード|
|2016年11月24日|第3回レポート問題解答，演習問題解答アップロード|
|2016年12月9日|レポート講評アップロード，レポート返却開始（201A前）|
|2017年8月24日|レポート問題1,2,3アップロード|

***演習問題~
:演習問題（2016年11月21日出題）:&ref(qtm_mech_exercise.pdf);
:第3回レポート問題解答: &ref(qtm_mech_report3_ans.pdf);
:演習問題解答:&ref(qtm_mech_exercise_ans.pdf);
:レポート講評:&ref(qtm_mech_report_comment.pdf);
:レポートの返却について:201Aのドア前でレポート答案を返却しています。各自の答案を回収してください。
:レポート問題1: &ref(qtm_mech_report1.pdf);
:レポート問題2: &ref(qtm_mech_report2.pdf);
:レポート問題3: &ref(qtm_mech_report3.pdf);

***講義日程~
COLOR(Blue){[第01回]09月27日(火)2限　ガイダンス、時間に依存する摂動論}~
COLOR(Blue){[第02回]09月30日(金)2限　Rabi振動と摂動論}~
COLOR(Gray){休講 10月04(火)2限}~
COLOR(Blue){[第03回]10月07日(金)2限　フェルミの黄金律}~
COLOR(Blue){[第04回]10月11日(火)2限　散乱問題}~
COLOR(Blue){[第05回]10月14日(金)2限　散乱問題}~
COLOR(Blue){[第06回]10月18日(火)2限　散乱問題}~
COLOR(Blue){[第07回]10月21日(金)2限　散乱問題}~
COLOR(Blue){[第08回]10月25日(火)2限　散乱問題,電磁場の量子化(正準方程式)}~
COLOR(Blue){[第09回]10月28日(金)2限　電磁場の量子化(正準量子化、電磁場の生成・消滅演算子)}~
COLOR(Blue){[第10回]11月01日(火)2限　電磁場の演算子表示, 光の吸収と放出}~
COLOR(Blue){[第11回]11月04日(金)2限　吸収確率、双極子近似、選択則, TAによる演習問題解説}~
COLOR(Blue){[第12回]11月11日(金)2限　選択則（続き）、フェルミの黄金律}~
COLOR(Blue){[第13回]11月15日(火)2限　第二量子化}~
COLOR(Blue){[第14回]11月16日(水)2限　第二量子化}~
COLOR(Blue){[第15回]11月18日(金)2限　第二量子化 教室はいつもと違い16号館1階109号室です。}~
COLOR(Blue){[試験]11月29日(火)2限　}~
11/16は補講日
11/8(火)はこの講義はありません。その日は木曜日の時間割で講義が行われます。13回目の講義は15日（火）に行います。~
COLOR(Black){11/18(金)に補講します。}

***講義内容：
量子力学I,IIの内容を踏まえた上で、主に多粒子系の量子力学の扱い方を学ぶ。ほぼ以下の順序で説明する予定

I 時間に依存する摂動論~
§時間に依存する摂動論COLOR(Red){(～第1回)}~
§Rabi振動と摂動論~
§リーマン・ルベーグの定理COLOR(Red){(～第2回)}~
§フェルミの黄金律COLOR(Red){(～第3回)}~

II  散乱問題~
§　散乱振幅、散乱断面積~
§　干渉項と光学定理COLOR(Red){(～第4回)}~
§　部分波展開と位相のずれ~
§　位相のずれと散乱振幅、散乱断面積COLOR(Red){(～第5回)}~
§　低エネルギー散乱~
§　共鳴散乱~
§　積分方程式COLOR(Red){(～第6回)}~
§　ボルン近似~
§　剛体球による散乱COLOR(Red){(～第7回)}~
§　2次元散乱問題~

III 電磁場の量子化~
§　古典電磁気学の復習（マクスウェル方程式の電磁ポテンシャル表現）COLOR(Red){(～第8回)}~
§　電磁場の正準方程式（古典電磁気学）~
§　電磁場の量子化COLOR(Red){(～第9回)}~
§  物理量の演算子表示~
§　光の吸収と放出COLOR(Red){(～第10回)途中まで}~
§§　双極子近似~
§§　選択則COLOR(Red){(～第11回)途中まで}~
§§　フェルミの黄金律COLOR(Red){(～第12回)}~
~
§§　自発放出の大きさ~
IV　第二量子化~
§　ボース粒子とフェルミ粒子~
§　同種粒子系　粒子交換に関する対称性~
§　場の演算子~
§　基礎ベクトルCOLOR(Red){(～第13回)途中まで}~
§　状態ベクトル~
§　物理量の第二量子化表示COLOR(Red){(～第14回)}~
§　生成消滅演算子COLOR(Red){(～第15回)}~

前提とする知識：量子力学I,IIの範囲

成績評価：期末試験とレポート課題における得点で評価

参考書：

現代の量子力学　上下　J. J. サクライ　吉岡書店~
物理を専攻するつもりなら手元に置いておくべき本（これ一冊でもいいかもしれない）。本講義の範囲をカバーしている。フェルミの黄金律の箇所はこの本に沿って講義する。~

Quantum Physics　Stephen Gasiorowicz 　John Wiley & Sons 1996~
標準的教科書。アメリカで用いられる標準レベルの教科書は、教育的配慮が十分になされていると思う｡散乱問題の位置づけが丁寧に書かれている~

第二量子化の参考文献（北孝文　物性研究90-1（2008年4月号）,
T. Kita Statistical Mechanics of Superconductivity, Springer 2015~
第二量子化についてはこのテキストに従っている。物性研究は学内端末からアクセスできる。

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