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Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
情報化社会を支えるインフラストラクチャーは半導体を初めとする物質の世界であり、その世界の基本法則が量子力学である。量子力学Ａで学んだ入門的知識を踏み台として量子力学全体の基本体系を理解し、実際の量子現象について学ぶ。
２．概要
量子力学Ａで学んだ基礎知識を拡張し、状態ベクトルの概念、角運動量、摂動論を扱った後、スピン軌道相互作用など典型的な量子現象について理解を深める。
３．達成目標等
量子現象を説明するための量子力学全体の基本的体系の理解と数学的手法の取得を目標とする。
４．アクセス方法
Google classroomを用いる。クラスコードは「mvo2x26」。
ただし、定期試験は対面型で行う予定である。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Purpose
The infrastructure for intelligient society is materials including semiconductors, and the fundamental laws of the materials are based on quantum mechanics. In this class, fundamental systems of quantum mechanics on the whole is studied by developing introductory knowledge learned at Quantum Mechanics A, and then learn real quantum phenomena.
2. Overview
Basic knowledge learned at Quantum Mechanics A is expaneded by acuqiring concepts of state vector, angular momentum and perturbation theory, and then deeply understanding typical quantum phenomena, such as electron motion in periodic potential in solids, and energy gap.
3. Target
The target of this class is to acquire fundamental system of quantum mechanics on the whole and mathematical technique to explain quantum mechanics.
4. Access
Google classroom will be used. The class-code is mvo2x26.
The examination will be done on-site, not on-line.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
本講義は、Google Classroomを利用する場合がある。その場合のクラスコードは「ba7dncs」である。
１．目的
先端科学・工学の基礎知識として不可欠な初等量子力学の基本を理解する。
２．概要
前期量子論、粒子性と波動性、波動方程式と波動関数などについて学び、束縛状態にある電子の運動における離散的エネルギー準位など、古典力学で記述できない物理現象について学ぶ。
３．達成目標等
この授業では、主に以下のような能力を修得することを目標とする。
・波動関数の性質を理解するとともに、その物理的意味を説明できる。
・ミクロ系の運動を量子力学的に考察し理解できる。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
This lecture may be held in Google Classroom. In that case, the class code is "lh4mslv".
1. Objective of the course is to understand the fundamental theories about quantum mechanics.
2. Lectures give a historical review of quantum theory, concept of wave function and uncertainty principle, and then
some physical phenomena which cannot be described by classical mechanics such as discrete energy levels for
bound electrons in a potential.
3. Goal of study is to have the ability to explain the physical meanings of wave functions and to understand physical
phenomena in quantum mechanical systems.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
先端科学・工学の基礎知識として不可欠な初等量子力学の基本を理解する．
２．概要
前期量子論，粒子性と波動性，波動方程式と波動関数などについて学び，束縛状態にある電子の運動における離散的エネルギー準位など，古典力学で記述できない物理現象について学ぶ．
３．達成目標等
この授業では，主に以下のような能力を修得することを目標とする．
・波動関数の性質を理解するとともに，その物理的意味を説明できる．
・ミクロ系の運動を量子力学的に考察し理解できる．
本講義は，Google Classroomを利用する場合がある．その場合のクラスコードは「zjxkzys」である．
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Objective of the course is to understand the fundamental theories about quantum mechanics.
2. Lectures give a historical review of quantum theory, concept of wave function and uncertainty principle, and then some physical phenomena which cannot be described by classical mechanics such as discrete energy levels for bound electrons in a potential.
3. Goal of study is to have the ability to explain the physical meanings of wave functions and to understand physical phenomena in quantum mechanical systems.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
応用物理学コースにおける最後の量子力学講義です．量子力学を用いて多様な物理現象を解析し理解できるようになることを目指します．はじめに磁場中の量子力学および角運動量について学んだ後，研究につながるトピックスとして，量子Hall系，散乱理論，巨視的量子現象などの初歩について学びます．
【注意】
1) この講義では，Google Classroomを使用して講義資料と講義情報を発信します．
2) 量子力学Aの内容を復習することから始めますので，気楽に受講してください．
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
This is the third course in the applied physics undergraduate Quantum Mechanics curriculum. By the end of this course, you will be able to interpret and analyze a wide range of quantum mechanical systems.
After introducing Quantum Mechanics for charged particles in electromagnetic fields, and also for angular momentum, this course will provide the foundation of some of the important model systems studied in contemporary physics, including quantum Hall systems, scattering theory, and also macroscopic quantum phenomena.
[Note]
1) In this lecture, we will use Google Classroom to send out lecture materials and information.
2) We will start by reviewing basic concepts of Quantum Mechanics given in the course "Quantum Mechanics A".
現代物理学のあらゆる分野において量子力学の考え方が必要不可欠である。この講義では量子力学Iに引き続き、量子力学の基礎概念を学習する。
To understand modern physics ranging from elementary particle physics to condensed matter physics and cosmology, the concept of quantum mechanics, which describes the law of Nature in the microscopic scale, is an indispensable ingredient. In this lecture we learn the basic concept of quantum mechanics continuing the lecture course of Quantum Mechanics I.
Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
本講義ではGoogle Classroomを使用してリアルタイム講義を行います。
クラスコード：ucgb2cg
量子エネルギー工学を専攻する際の基礎となる量子力学を身につける。特に、量子力学の一般論、主な近似法、原子分子状態、さらにはそれらの応用としての半導体やレーザの基本となる量子物理を学ぶことを目的とする。
先ず、量子力学の一般論を簡単に講義した後、箱の中の自由粒子、調和振動子、角運動量と球対称場における粒子と水素原子、時間に依存しない摂動論、時間依存の摂動論、電磁場と電子系の相互作用、量子統計（Fermi-Dirac分布など）の基礎などを講義する。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
Basis of quantum and statistical mechanics. The detail is shown below.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認できます。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
量子力学は，物性物理学や材料科学をミクロな立場から理解するために必要不可欠な概念である．また、量子コンピュータ科学を学ぶための基礎である．この講義では，量子力学の基礎を習得し，量子力学を道具として使いこなすことができるようになることを目的とする．
２．概要
はじめに量子力学の数学的基礎を学び，次に水素原子の問題を取り扱う．また，重要な近似計算法である摂動論と変分法を学ぶ．
３．達成目標等
・ 量子力学の概念を系統的に理解する．
・ 水素原子の電子のエネルギー固有状態について理解する．
・ 摂動論と変分法の近似計算ができる．
講義は対面形式で実施する。お知らせなどにGoogle Classroom(クラスコード: 5smyaxd）を用いる．
Google Classroom class codes can be found on the School of Engineering website at https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html
Goal of Quantum Mechanics B
Quantum mechanics is an indispensable concept for understanding condensed matter physics and materials science from a microscopic standpoint. It is also the basis for studying quantum computer science.The purpose of this lecture is to provide students with the basics of quantum mechanics and to enable them to use quantum mechanics as a tool.
Outline
The mathematical basis of quantum mechanics is first introduced, and then the problem of the hydrogen atom is treated. Perturbation theory and variational methods, which are important approximate calculation methods, are also covered.
Objectives
To understand the concepts of quantum mechanics systematically.
To understand the energy eigenstates of electrons in hydrogen atoms.
To be able to perform approximate calculations of perturbation theory and variational method.
Lectures will be conducted in a face-to-face format. Google Classroom (class code: 5smyaxd) will be used for announcements.
物質の電子（電荷、軌道、スピン）と電磁波である光との相互作用について、原子や分子およびその集合体である固体を舞台にして説明します。
前半は、原子や分子の電子状態と光の相互作用について、基本的な熱・統計力学、電磁気学、初等量子力学を用い、
主に下記の問題について概説します。
・なぜ量子論が必要なのか？
・原子や分子の構造
・物質（原子、分子、固体）の色と電子の波動関数の広がりの関係
・光と電子、スピンの相互作用
さらに後半では、
対象を固体（金属、絶縁体、磁性など）に拡げ、
光と物質の相互作用について学びます。また、物質の量子力学的な性質を応用した光デバイスである
発光ダイオードやレーザーの基礎のほか、超短パルスレーザーやテラヘルツ電磁波、光周波数コムなどの先端光技術およびそれを用いた光計測や物質の光制御（超高速光エレクトロニクス、光スピントロニクス）にも触れる予定です。
The basic principles of light-matter interactions not only for atomic/molecular systems but also for solid materials will be discussed.
In the former part, optical properties of atomic/molecular systems in terms of elementary electrodynamics, statistical physics , and quantum mechanics. Main subjects are shown below;
・Why is quantum mechanics necessary ?
・Electronic wavefunction and colors of matter
・Tight-binding theory (in solid state physics) and molecular orbital(in quantum chemistry)
・Electronic many body effect
・Spin-orbit interaction
Then, in the latter part, advanced laser technologies such as extremely ultrashort laser pulse, frequency comb. terahertz wave etc... and their application to material science will be introduced.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
Google Classroomは演習問題の提出に利用する．
１．目的
この演習は量子力学Ａと量子力学Ｂの講義に付随するものであり，両講義で学んだことをよりよく理解するために演習問題を解く．
２．概要
配布された問題を解き，レポートとして提出する．
３．達成目標等
問題を解く力と読みやすいレポートを書く力を養う．
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Purpose
This course aims to understand the content of "Quantum Mechanics A and B" deeply by taking advanced exercises.
2. Overview
Students solve problems, compile them into a report, and submit it to your instructor.
3. Achievement target
It is to develop the ability to solve problems and write easy-to-read reports.
物理学の基礎である力学について基本的知識の獲得と問題解決法の習得をめざし、物理学的なものの見方に慣れるようにする。ここでは質点および剛体の力学を学習して物体の運動に関する基本的な原理や法則を知り、物理学の理解を深め、問題解決の能力をみがく。解析に必要となる数学的な能力をみがく。
Acquisition of basic knowledge of classical mechanics as the fundamental physics, obtaining skills of solving problems, and thereby getting familiar with the way of thinking in physics are the purposes of the course. Specifically, students will learn mechanics of particles and rigid bodies, through which knowledge of the basic principles and laws on the motion of bodies will be gained, with deeper insight into physics and skills for problem solving being obtained. Skills for mathematical analysis are also developed.