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）

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

演習問題

演習問題（2016年11月21日出題）

qtm_mech_exercise.pdf

第3回レポート問題解答

qtm_mech_report3_ans.pdf

演習問題解答

qtm_mech_exercise_ans.pdf

レポート講評

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

qtm_mech_report1.pdf

レポート問題2

qtm_mech_report2.pdf

レポート問題3

qtm_mech_report3.pdf

講義日程

[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
[第02回]09月30日(金)2限　Rabi振動と摂動論
休講 10月04(火)2限
[第03回]10月07日(金)2限　フェルミの黄金律
[第04回]10月11日(火)2限　散乱問題
[第05回]10月14日(金)2限　散乱問題
[第06回]10月18日(火)2限　散乱問題
[第07回]10月21日(金)2限　散乱問題
[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)
[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)
[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
[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
[第12回]11月11日(金)2限　選択則（続き）、フェルミの黄金律
[第13回]11月15日(火)2限　第二量子化
[第14回]11月16日(水)2限　第二量子化
[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。
[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。
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(〜第1回)
§Rabi振動と摂動論
§リーマン・ルベーグの定理(〜第2回)
§フェルミの黄金律(〜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(〜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(〜第5回)
§　低エネルギー散乱
§　共鳴散乱
§　積分方程式(〜第6回)
§　ボルン近似
§　剛体球による散乱(〜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）(〜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(〜第9回)
§ 物理量の演算子表示
§　光の吸収と放出(〜第10回)途中まで
§§　双極子近似
§§　選択則(〜第11回)途中まで
§§　フェルミの黄金律(〜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(〜第13回)途中まで
§　状態ベクトル
§　物理量の第二量子化表示(〜第14回)
§　生成消滅演算子(〜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。