物理学を志す人の量子力学
発売日：2020年11月
- ページ数
- ３１２ｐ
- ISBN
- 978-4-7853-2271-7
- 著者情報
- 河辺 哲次（カワベ テツジ）
１９４９年福岡県出身。１９７２年東北大学工学部原子核工学科卒。１９７７年九州大学大学院理学研究科（物理学）博士課程修了（理学博士）。その後、高エネルギー物理学研究所（現：高エネルギー加速器研究機構ＫＥＫ）助手、九州芸術工科大学助教授、同教授、九州大学大学院教授を経て、九州大学名誉教授。その間、文部省在外研究員としてコペンハーゲン大学のニールス・ボーア研究所（デンマーク国）に留学。専門は素粒子論、場の理論におけるカオス現象。非線形振動・波動現象、音響現象
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商品説明
本書は、大学の理工系学部における基礎レベルの量子力学のテキストである。量子力学は、私たちの日常生活を支える科学技術の基礎を与える学問であるが、「粒子と波動の二重性」に起源をもつ、その奇妙で常識外れな基礎法則や諸概念のために、力学や電磁気学を学ぶときのような「わかった！」、「解けるようになった！」という実感がなかなかもてない。しかし、学ぶべき大切なことは、量子力学的な世界像（ミクロな世界に対する物質像や自然観）と量子力学のリテラシー（法則や概念を正しく理解して、量子力学的な諸問題に適用できる能力）だと考える。本書は、このような観点に立って、量子力学が“わかって使える”ようになることを目標にして書き上げたものである。
本書は、基礎からしっかりと学びたいと考えている人向けに執筆された量子力学のテキストである。
量子力学は、電子などのミクロな粒子がもつ「粒子と波動の二重性」を基礎にしてつくられており、日常生活の常識が通用しないため、初学者にとっては、力学や電磁気学を学んだときのような「わかった！」「解けるようになった！」という“嬉しい”実感がなかなかもてない。しかし、大切なことは、量子力学的な世界像（ミクロな世界に対する物質像や自然観）と量子力学のリテラシー（法則や概念を正しく理解して、量子力学的な諸問題に適用できる能力）だと考える。
そこで本書では、量子力学が“わかって使える”ようになることを目標に、数式が表している量子状態の意味や「ここでは何を求めているのか」などの点についてわかりやすく丁寧に解説し、とくに学習者が戸惑うことの多い「ブラ・ケットの意味やその扱い方」を懇切丁寧に説明した。また、章末問題の解答はかなり詳しく記載して、学習の便をはかった。
さらに、量子力学が完成するまでの背景やそれに関わった物理学者の思考過程などにも触れており、その部分を追って読むだけでも、量子力学の面白さ・不思議さを感じることができる書となっている。
【主要目次】
1．量子力学のリテラシー 2．前期量子論 3．ミクロな世界を記述する式 4．波動関数 5．量子力学の前提 6．量子力学と古典力学との関係 7．ポテンシャル問題 8．調和振動子 9．角運動量と固有関数 10．水素原子 11．ディラックのブラ・ケット記法 12．スピン 13．摂動論 14．量子力学の検証と応用
目次
1．量子力学のリテラシー
1.1 現代の物理学
1.2 粒子と波動の二重性
1.3 量子力学の学び方
2．前期量子論
2.1 プランクのエネルギー量子仮説
2.2 アインシュタインの光量子仮説
2.3 水素原子の２つの謎
2.4 ボーアの量子論
3．ミクロな世界を記述する式
3.1 ド・ブロイの物質波仮説
3.2 波動方程式
3.3 シュレーディンガー方程式
4．波動関数
4.1 確率振幅
4.2 電子波
4.3 量子力学の概要がわかる例題
5．量子力学の前提
5.1 コペンハーゲン解釈
5.2 波動関数と物理量と演算子
5.3 測定値と固有値
5.4 状態の重ね合わせ
5.5 測定値は実数
5.6 演算子の交換関係
6．量子力学と古典力学との関係
6.1 エーレンフェストの定理
6.2 ハイゼンベルクの不確定性原理
6.3 波束の広がり
7．ポテンシャル問題
7.1 確率密度と確率のフラックス
7.2 ポテンシャル障壁の反射と透過
7.3 有限な厚みのポテンシャル障壁
7.4 井戸型ポテンシャル
8．調和振動子
8.1 運動方程式
8.2 級数法で解を求める
8.3 基底状態での運動
8.4 古典力学との比較
8.5 剛体回転子
9．角運動量と固有関数
9.1 角運動量
9.2 角運動量の固有値問題
9.3 角運動量の方向の量子化
9.4 角度方向のシュレーディンガー方程式
10．水素原子
10.1 球座標でのシュレーディンガー方程式
10.2 動径方向のシュレーディンガー方程式
10.3 厳密解はラゲールの多項式
10.4 動径方向の振る舞い
10.5 電子の可視化
11．ディラックのブラ・ケット記法
11.1 ベクトルで考える
11.2 ベクトル空間
11.3 固有ケットと正規直交完全
商品詳細
- 出版社名
- 裳華房
- サイズ
- ２１ｃｍ
- フォーマット
- 単行本
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