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ライブラリ 物理学グラフィック講義 5

「グラフィック講義量子力学の基礎」

和田純夫(前東京大学講師) 著

定価:1,998円(本体1,850円+税)
発行:サイエンス社
発行日:2012-04-25
ISBN 978-4-7819-1303-2 / A5判/192頁


<内容詳細>
「量子力学をいかに使うか」ではなく「量子力学とは何か」を前面に押し出した入門書.各項目を見開き構成にし,さらに講義の臨場感を出すため図は板書されたものをイメージした.2色刷.

<目次>
第1章 波と粒子
  1.1 新しい物理学
  1.2 干渉
  1.3 プランクの量子仮説
  1.4 アインシュタインの提案
  1.5 原子の構造
  1.6 原子についての問題点
  1.7 コンプトン散乱
  1.8 ド・ブロイの物質波
  1.9 電子の2スリット実験
  1.10 共存の程度
  1.11 発見確率か存在確率か
  章末問題

第2章 シュレーディンガー方程式
  2.1 正弦波−振動数と波長
  2.2 角振動数と波数
  2.3 複素数・ガウス積分
  2.4 波束を作る
  2.5 波束を動かす
  2.6 波束とド・ブロイの関係式
  2.7 シュレーディンガー方程式(自由粒子の場合)
  2.8 力がある場合のシュレーディンガー方程式
  2.9 古典力学との関係(エーレンフェストの定理)
  2.10 量子力学独自の構築
  2.11 状態の発展を決める積分方程式
  章末問題

第3章 束縛状態
  3.1 時間に依存しないシュレーディンガー方程式
  3.2 井戸型ポテンシャル(壁の高さが無限大の場合)
  3.3 中間的な状態
  3.4 高さが有限な井戸型ポテンシャル
  3.5 離散スペクトルと連続スペクトル
  3.6 調和振動子
  3.7 調和振動子のスペクトル
  3.8 水素原子のシュレーディンガー方程式
  3.9 変数分離法
  3.10 ΘとRの計算
  3.11 水素原子の状態の分類
  章末問題

第4章 角運動量とスピン
  4.1 シュテルン-ゲルラッハの実験
  4.2 スピン
  4.3 行列・固有ベクトル・固有値
  4.4 同時固有状態
  4.5 角運動量
  4.6 角運動量ベクトル
  4.7 平行移動と回転
  4.8 3次元での回転
  4.9 大きさ1/2の角運動量
  4.10 電子のスピン
  4.11 シュテルン-ゲルラッハの実験の説明
  章末問題

第5章 ブラケット表示と多粒子系
  5.1 ベクトルの内積・大きさ・直交
  5.2 ベクトルの展開
  5.3 ブラとケット
  5.4 ψのブラケット表示
  5.5 一般化されたボルンの規則
  5.6 2粒子状態
  5.7 パウリの排他律
  5.8 反対称性
  5.9 相対頻度
  5.10 ボルンの規則の「導出」
  章末問題

第6章 エンタングルメントと観測の問題
  6.1 測定の問題
  6.2 2粒子の測定とエンタングルメント
  6.3 方向を変えて見る
  6.4 EPR論文と局所実在論
  6.5 ベルの不等式
  6.6 エンタングルした状態の干渉
  6.7 デコヒーレンス
  6.8 波の収縮vs多世界
  章末問題

付録A 三角関数と指数関数
  1. 三角関数
  2. 一般の指数関数
  3. 指数が虚数の指数関数e^iθ
  4. 1階の線形微分方程式の解
  5. 2階の線形微分方程式の解

付録B 水素原子の波動関数の計算
  1. Θの計算
  2. Rの計算

付録C 電磁波の量子論:光子と偏光
  1. 波の量子論
  2. 光子の放出
  3. 古典論との関係
  4. 電磁場
  5. 偏光
  6. 光子対のエンタングルメント

応用問題解答

索引