日本語 English
| 開講年度/ Academic YearAcademic Year |
20242024 |
| 科目設置学部/ CollegeCollege |
理学部/College of ScienceCollege of Science |
| 科目コード等/ Course CodeCourse Code |
CC035/CC035CC035 |
| テーマ・サブタイトル等/ Theme・SubtitleTheme・Subtitle |
ミクロな世界の物理法則 |
| 授業形態/ Class FormatClass Format |
対面（全回対面）/Face to face (all classes are face-to-face)Face to face (all classes are face-to-face) |
| 授業形態（補足事項）/ Class Format (Supplementary Items)Class Format (Supplementary Items) |
|
| 授業形式/ Class StyleCampus |
講義/LectureLecture |
| 校地/ CampusCampus |
池袋/IkebukuroIkebukuro |
| 学期/ SemesterSemester |
春学期/Spring SemesterSpring Semester |
| 曜日時限・教室/ DayPeriod・RoomDayPeriod・Room |
金2･X204/Fri.2･X204 Fri.2･X204 |
| 単位/ CreditCredit |
22 |
| 科目ナンバリング/ Course NumberCourse Number |
CHE2910 |
| 使用言語/ LanguageLanguage |
日本語/JapaneseJapanese |
| 履修登録方法/ Class Registration MethodClass Registration Method |
科目コード登録/Course Code RegistrationCourse Code Registration |
| 配当年次/ Grade (Year) RequiredGrade (Year) Required |
配当年次は開講学部のR Guideに掲載している科目表で確認してください。配当年次は開講学部のR Guideに掲載している科目表で確認してください。 |
| 先修規定/ prerequisite regulationsprerequisite regulations |
|
| 他学部履修可否/ Acceptance of Other CollegesAcceptance of Other Colleges |
履修登録システムの『他学部・他研究科履修不許可科目一覧』で確認してください。 |
| 履修中止可否/ course cancellationcourse cancellation |
〇（履修中止可/ Eligible for cancellation） |
| オンライン授業60単位制限対象科目/ Online Classes Subject to 60-Credit Upper LimitOnline Classes Subject to 60-Credit Upper Limit |
|
| 学位授与方針との関連/ Relationship with Degree PolicyRelationship with Degree Policy |
各授業科目は、学部・研究科の定める学位授与方針（DP）や教育課程編成の方針（CP）に基づき、カリキュラム上に配置されています。詳細はカリキュラム・マップで確認することができます。 |
| 備考/ NotesNotes |
|
| テキスト用コード/ Text CodeText Code |
CC035 |
The microscopic world of atoms and molecules is governed by the physics of quantum mechanics. In this class, students will learn the fundamentals of quantum mechanics. This course was specifically designed with students majoring in chemistry in mind. Essential concepts necessary to understand the nature of atoms will be emphasized. Within quantum mechanics, many phenomena exist that are very abnormal compared to what one sees in their daily life. While it takes time to familiarize oneself with these foreign concepts, students will surely find it to be a very interesting subject, even among the pure sciences.
To start the course, the limits of classical mechanics will be discussed, followed by a simple introduction to the details surrounding the discovery of quantum mechanics. Following this, the Schrodinger equation, which forms the basis for quantum mechanics, will be introduced, followed by an explanation of the significance of the wave function. By solving some simple cases of the Schrodinger equation, students will cultivate a deeper understanding of eigenvalues and eigenfunctions. Finally, by using the Schrodinger equation in three dimensions and applying it to central force potential problems, students will be able to understand the current state of electrons within an atom.
※Please refer to Japanese Page for details including evaluations, textbooks and others.
原子や分子などのミクロな世界は，量子力学という物理学に支配されています。この授業では量子力学の基礎を習得します。特に，化学を専攻する学生を意識して，原子の性質を理解するために必要な概念に重点をおきます。量子力学では日常経験とはかけ離れた現象が出現するため，新しい概念になじむのに時間がかかりますが，純粋な学問としても非常に興味深い対象であることがわかるでしょう。
The microscopic world of atoms and molecules is governed by the physics of quantum mechanics. In this class, students will learn the fundamentals of quantum mechanics. This course was specifically designed with students majoring in chemistry in mind. Essential concepts necessary to understand the nature of atoms will be emphasized. Within quantum mechanics, many phenomena exist that are very abnormal compared to what one sees in their daily life. While it takes time to familiarize oneself with these foreign concepts, students will surely find it to be a very interesting subject, even among the pure sciences.
最初に，古典力学の限界について述べ，量子力学発見の経緯について簡単に紹介します。その後，量子力学の基本であるシュレディンガー方程式を紹介し，波動関数の意味について説明します。簡単な場合についてシュレディンガー方程式を解くことにより，固有値や固有関数などについての理解を深めます。最後に，シュレディンガー方程式を三次元における中心力ポテンシャル問題に適用することにより，原子内における電子の存在状態を理解します。
To start the course, the limits of classical mechanics will be discussed, followed by a simple introduction to the details surrounding the discovery of quantum mechanics. Following this, the Schrodinger equation, which forms the basis for quantum mechanics, will be introduced, followed by an explanation of the significance of the wave function. By solving some simple cases of the Schrodinger equation, students will cultivate a deeper understanding of eigenvalues and eigenfunctions. Finally, by using the Schrodinger equation in three dimensions and applying it to central force potential problems, students will be able to understand the current state of electrons within an atom.
| 1 | 古典力学の限界 |
| 2 | 波動の表し方 |
| 3 | シュレディンガー方程式 |
| 4 | 波動関数の解釈 |
| 5 | 波束の運動 |
| 6 | 固有値と固有関数 |
| 7 | 井戸型ポテンシャル問題 |
| 8 | 不確定性原理 |
| 9 | トンネル効果 |
| 10 | 三次元におけるシュレディンガー方程式 |
| 11 | 中心力ポテンシャルと極座標 |
| 12 | 球面調和関数と角運動量 |
| 13 | 水素原子における電子の軌道 |
| 14 | 電子のスピン |
板書 /Writing on the Board
スライド（パワーポイント等）の使用 /Slides (PowerPoint, etc.)
上記以外の視聴覚教材の使用 /Audiovisual Materials Other than Those Listed Above
個人発表 /Individual Presentations
グループ発表 /Group Presentations
ディスカッション・ディベート /Discussion/Debate
実技・実習・実験 /Practicum/Experiments/Practical Training
学内の教室外施設の利用 /Use of On-Campus Facilities Outside the Classroom
校外実習・フィールドワーク /Field Work
上記いずれも用いない予定 /None of the above
量子力学に対する興味を深め，学習意欲を高めるために，量子論に関する一般書を読むことを薦めます。
例えば，マンジット・クマール著 青木薫訳『量子革命』 新潮文庫 などがおすすめです。
| 種類 (Kind) | 割合 (%) | 基準 (Criteria) |
|---|---|---|
| 筆記試験 (Written Exam) | 100 | |
| 備考 (Notes) | ||
| No | 著者名 (Author/Editor) | 書籍名 (Title) | 出版社 (Publisher) | 出版年 (Date) | ISBN/ISSN |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 佐藤博彦 | 『初歩から学ぶ量子力学（仮題）』 | 講談社 | 2024年刊行予定 | |
| その他 (Others) | |||||
| 現在，立教の学生さんを意識した教科書を執筆中です。授業期間の途中になってしまうかもしれませんが教科書として使用する予定です。 | |||||