内容説明
日常的な直感に反する粒子と波動の二重性，物理量の演算子を用いた表示といった量子力学の特徴を理解するには問題を解くことが不可欠である．法則や公式を要約した「解説」，計算力を養う「例題」，理解が深まる「問題」をこなすことで確かな力が身につく．全問に詳しい解答つき．学びはじめに最適な演習シリーズの新装版．※この電子書籍は「固定レイアウト型」で作成されており，タブレットなど大きなディスプレイを備えた端末で読むことに適しています．また，文字だけを拡大すること，文字列のハイライト，検索，辞書の参照，引用などの機能は使用できません．
目次
本著作物について
物理を学ぶ人のために
はじめに
1 状態と物理量
1-1 量子力学的状態と波動関数
1-2 重ね合わせの原理
1-3 物理量と演算子
〔ワンポイント〕演算子に不慣れな諸君へ
1-4 物理量の測定値と演算子の固有値
1-5 固有関数による波動関数の展開
1-6 不確定性原理
〔ワンポイント〕不確定性関係と零点振動
1-7 シュレーディンガー方程式
【コーヒーブレイク】零点振動と量子流体
2 物理量の行列表示
2-1 演算子の行列要素
2-2 行列の対角化
2-3 調和振動子
2-4 時間推進演算子
〔ワンポイント〕演算子の関数
〔ワンポイント〕微分方程式の利用
2-5 ハイゼンベルクの運動方程式
【コーヒーブレイク】量子，光子，音子
3 軌道角運動量とスピン角運動量
3-1 角運動量演算子の交換関係
〔ワンポイント〕演算子への置きかえ
3-2 角運動演算子の固有値
〔ワンポイント〕基準関数系の位相
〔ワンポイント〕昇降演算子
3-3 軌道角運動量と球関数
〔ワンポイント〕ルジャンドルの陪関数
3-4 中心力場中の粒子
〔ワンポイント〕遠心力のポテンシャル
3-5 水素原子
〔ワンポイント〕偶然縮退
3-6 磁場中の電子
〔ワンポイント〕磁場中の速度演算子
3-7 電子のスピン
〔ワンポイント〕スピンと空間の回転
〔ワンポイント〕パウリ行列の関数
4 摂動論
4-1 定常状態の摂動論Ⅰ 縮退のない場合
〔ワンポイント〕2次摂動のエネルギー
4-2 定常状態の摂動論Ⅱ 縮退のある場合
4-3 変分原理
4-4 非定常状態の摂動論
【コーヒーブレイク】ベリーの位相
5 多電子原子
5-1 多粒子系の波動関数と演算子
〔ワンポイント〕2電子系のスピン関数
5-2 重心運動の分離
5-3 平均場近似と原子軌道関数
5-4 ボーズ粒子とフェルミ粒子
〔ワンポイント〕液体3Heと液体4He
5-5 元素の周期表と電子殻
【コーヒーブレイク】元素の周期表
5-6 スピン-軌道相互作用と角運動量の合成
5-7 多電子原子の軌道およびスピン角運動量
【コーヒーブレイク】ラム・シフト
6 分子と固体
6-1 2原子分子の振動と回転
6-2 分子の電子状態
〔ワンポイント〕グラフを描く
6-3 固体電子のエネルギー・バンド
〔ワンポイント〕ブロッホの定理
【コーヒーブレイク】走査トンネル顕微鏡
7 場の量子論
7-1 電磁波の古典論
7-2 電磁波の量子化
〔ワンポイント〕ボーズ凝縮
【コーヒーブレイク】宇宙の温度
7-3 電子・光子相互作用
7-4 光子の自然放出とスペクトル線の自然幅
〔ワンポイント〕ローレンツ分布
7-5 電子の生成・消滅演算子
7-6 電子波の量子化
問題解答
付表1 原子の電子配置
付表2 元素の周期表
索引
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