量子力学 ―現代的アプローチ― (電子書籍版)

出版社: 裳華房
著者:
発行日: 2018-08-15
分野: 基礎・関連科学  >  基礎医学関連科学一般
ISBN: 9784785373214
電子書籍版: 2018-08-15 (ver.1.0)
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3,630 円(税込)

商品紹介

同シリーズの『演習で学ぶ 量子力学』に比べ,物理学科で学ぶ本格的な量子力学の内容となる教科書・参考書。解説にあたっては,できるだけ単一の原理原則から出発して量子力学の定式化を行い,常に論理構成を重視して,量子論的な物理現象の明確な説明に努めた。また,応用に十分配慮しながら,できるだけ実験事実との関わりを示すようにした。

目次

  • 表紙
  • 編集趣旨
  • 序文
  • まえがき
  • 目次
  • 1. 前期量子論
  • 1.1 熱放射
  • 1.2 固体の比熱
  • 1.3 原子スペクトル
  • 1.3.1 原子スペクトルの観測
  • 1.3.2 原子の構造
  • 1.3.3 原子の安定性問題
  • 1.3.4 ボーア模型
  • 1.3.5 定常状態
  • 1.4 分子振動スペクトル
  • コラム 親子でノーベル賞
  • 1.5 電子の波動的性質
  • 1.6 光の粒子的性質
  • 1.6.1 光電効果
  • 1.6.2 コンプトン効果
  • 演習問題
  • 2. 量子力学の考え方
  • 2.1 変分原理
  • コラム 変分原理の成立過程
  • 2.2 演算子と状態ベクトル
  • 演習問題
  • 3. 量子力学の定式化
  • 3.1 量子化条件 - 正準交換関係 -
  • コラム 量子化法のいろいろ
  • 3.2 量子力学の基礎方程式
  • 3.3 簡単な例題 - 1次元調和振動子 -
  • 3.3.1 ハイゼンベルク描像による取り扱い
  • 3.3.2 シュレディンガー描像による取り扱い
  • 演習問題
  • 4. 量子力学の基本概念
  • 4.1 確率解釈
  • コラム ボルンの凡ミス
  • 4.2 電子線の干渉実験
  • 4.3 重ね合わせの原理
  • 4.4 物理量の期待値
  • 4.5 定常状態
  • 4.6 自由粒子と波束
  • 4.7 不確定性関係
  • 4.7.1 不確定性関係の導出
  • 4.7.2 最小波束
  • 4.8 角運動量
  • 4.8.1 角運動量が満たす交換関係
  • 4.8.2 実験的検証
  • 4.8.3 軌道角運動量の固有関数
  • 演習問題
  • 5. 束縛状態
  • 5.1 井戸型ポテンシャル
  • 5.2 3次元調和振動子
  • 5.2.1 ハイゼンベルク描像による取り扱い
  • 5.2.2 シュレディンガー描像による取り扱い
  • 5.2.3 内部エネルギーの計算
  • 5.3 水素原子
  • 5.4 縮退
  • 5.5 線形ポテンシャルの下での粒子の運動
  • 5.6 スペクトル分光による天体物質の同定
  • 演習問題
  • 6. 角運動量と回転群
  • 6.1 空間回転と角運動量
  • 6.2 群論的考察
  • 6.3 回転群の表現
  • 6.4 SO ( 3 ) とSU ( 2 )
  • 6.5 クレプシュ - ゴルダン係数
  • 演習問題
  • 7. 散乱状態
  • 7.1 トンネル効果
  • 7.2 フラッシュメモリー
  • 7.3 散乱現象と散乱断面積
  • 7.4 ラザフォード散乱の古典論
  • 7.4.1 中心力場による古典力学的弾性散乱
  • 7.4.2 クーロン引力による古典力学的散乱断面積
  • 7.5 量子力学における散乱断面積
  • 7.6 ラザフォード散乱の量子論
  • 演習問題
  • 8. 近似法
  • 8.1 摂動論
  • 8.2 定常的摂動論
  • 8.2.1 縮退がない場合
  • 8.2.2 縮退がある場合
  • 8.2.3 1次元調和振動子への摂動
  • 8.2.4 シュタルク効果
  • 8.3 非定常的摂動論
  • 8.3.1 散乱のボルン近似
  • 8.3.2 定常的方法について
  • 8.4 変分法を用いた近似
  • 8.4.1 変分法の基礎
  • 8.4.2 変分法の応用例
  • 8.5 準古典近似 ( WKB法 )
  • 8.5.1 ボーア - ゾンマーフェルトの量子化条件
  • 8.5.2 トンネル効果
  • 演習問題
  • 9. 多体系の量子力学
  • 9.1 同種粒子
  • 9.2 多体系の波動関数
  • 9.3 粒子のスピンと統計性
  • 9.3.1 フェルミ粒子
  • 9.3.2 ボース粒子
  • 演習問題
  • 10. 量子基礎論概説
  • 10.1 コペンハーゲン解釈
  • 10.2 EPR問題
  • 10.2.1 2準位系の量子力学
  • 10.2.2 EPRパラドクス
  • 10.2.3 隠れた変数理論とベルの不等式
  • 10.3 量子測定理論の概要
  • 10.3.1 密度演算子
  • 10.3.2 射影測定と一般の量子測定
  • 10.4 量子測定と不確定性関係
  • 演習問題
  • 11. 場の量子論への道
  • 11.1 電子と光子の場の理論
  • 11.1.1 電子場の理論
  • 11.1.2 電磁場の理論
  • 11.1.3 電子場と電磁場の対応関係
  • コラム ルップ事件
  • 11.2 場の量子化
  • 11.2.1 中性スカラー場の量子論
  • 11.2.2 フォック表示
  • 11.2.3 フェルミ場について
  • 11.2.4 場の量子論の実験的検証
  • 11.3 場の量子論における粒子と波動の二重性
  • 演習問題
  • 付録
  • A.1 ベクトル空間
  • A.1.1 2, 3次元ベクトル空間
  • A.1.2 N次元ベクトル空間
  • A.2 常微分方程式と固有値問題
  • A.2.1 エルミート多項式
  • A.2.2 球面調和関数
  • A.2.3 ガンマ関数
  • A.2.4 合流型超幾何関数
  • A.2.5 エアリー関数
  • A.3 フーリエ変換
  • A.4 超関数とデルタ関数
  • 参考文献
  • 演習問題解答
  • 索引
  • 奥付

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この書籍の参考文献

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本参考文献は電子書籍掲載内容を元にしております。

1. 前期量子論

P.3 掲載の参考文献
1) 牟田泰三著 : 「現代物理学叢書電磁力学」 (岩波書店, 2001)]

2. 量子力学の考え方

P.29 掲載の参考文献
1) 久保謙一著 : 「裳華房フィジックスライブラリー解析力学」(裳華房, 2001)

3. 量子力学の定式化

P.44 掲載の参考文献
1) W. Heisenberg : Zeitsch. fur Phys. 33 (1925) 879 (邦訳 : 日本数学物理学会誌 Vol. 1, No. 1, 76-80, J-STAGE, 日本物理学会誌のWebに掲載)
2) M. Born and P. Jordan : Zeitsch. fur Phys. 34 (1925) 858 (邦訳 : 日本数学物理学会誌 Vol. 1, No. 1, 80-86, J-STAGE, 日本物理学会誌のWebに掲載)
P.46 掲載の参考文献

4. 量子力学の基本概念

P.68 掲載の参考文献
P.69 掲載の参考文献
P.71 掲載の参考文献
P.73 掲載の参考文献
7) A. パイス著, 金子努, 他訳 : 「神は老獪にして…」(産業図書, 1987)
P.80 掲載の参考文献

5. 束縛状態

P.111 掲載の参考文献
1) B. G. Wybourne : Classical Groups for Physicists (John Wiley & Sons, Inc., 1974).
P.112 掲載の参考文献
P.113 掲載の参考文献

6. 角運動量と回転群

P.136 掲載の参考文献
1) M. E. ローズ著, 山内恭彦・森田正人訳 : 「角運動量の基礎理論」(みすず書房, 1971)

7. 散乱状態

P.150 掲載の参考文献
1) ゴールドスタイン著, 瀬川富士, 他訳 : 「古典力学」(吉岡書店, 1983).

8. 近似法

P.190 掲載の参考文献
1) シッフ著, 井上健訳 : 「新版量子力学」(吉岡書店, 1970).
P.194 掲載の参考文献

9. 多体系の量子力学

P.199 掲載の参考文献
1) 香取眞理著 : 「統計力学」(裳華房, 2010).
P.200 掲載の参考文献
P.202 掲載の参考文献
3) B. F. Schutz : A first course in general relativity (Cambridge University Press). 江里口良治・二間瀬敏史共訳 : 「相対論入門」(丸善出版, 2010)
P.204 掲載の参考文献
4) 森口繁一, 他著 : 「岩波 数学公式 III」(岩波書店, 1987)

10. 量子基礎論概説

P.207 掲載の参考文献
1) B. デスパニヤ著, 亀井理訳 : 「量子力学と観測の問題」(ダイヤモンド社, 1971).
2) J. フォン・ノイマン著, 井上健, 他訳 : 「量子力学の数学的基礎」(みすず書房, 1957)
P.209 掲載の参考文献
3) 上田正仁著 : 「現代量子物理学」(培風館, 2007) p. 9.
P.210 掲載の参考文献
P.211 掲載の参考文献
5) 朝永振一郎著 : 「鏡の中の物理学」(講談社, 1976) 第3章「光子の裁判」.
P.214 掲載の参考文献
7) Colin Bruce著, 和田純夫訳 : 「量子力学の解釈問題-実験が示唆する『多世界』の実在-」(講談社, 2008)
P.215 掲載の参考文献
P.220 掲載の参考文献
P.221 掲載の参考文献
P.222 掲載の参考文献
P.223 掲載の参考文献
P.229 掲載の参考文献
15) 佐川貴大・上田正仁著 : 「量子測定と量子制御」(サイエンス社, 2016)
P.230 掲載の参考文献
P.231 掲載の参考文献
P.233 掲載の参考文献

11. 場の量子論への道

P.239 掲載の参考文献
1) 牟田泰三著 : 「現代物理学叢書 電磁力学」(岩波書店, 2001) 補章.
P.244 掲載の参考文献

付録

P.268 掲載の参考文献
3) 森口繁一, 他著「岩波数学公式 I, II, III」(岩波書店, 1987)
P.274 掲載の参考文献
4) 森口繁一, 他著「岩波数学公式 III」(岩波書店, 1987) p. 67
5) 森口繁一, 他著「岩波数学公式 III」(岩波書店, 1987) p. 96
P.275 掲載の参考文献

参考文献

P.278 掲載の参考文献
[1] P. A. M. ディラック著, 朝永振一郎, 他訳 : 「量子力学」 (岩波書店, 1954)
[2] 朝永振一郎著 : 「量子力学」 (みすず書房, 1952)
[3] E. H. Wichmann著, 宮沢弘成監訳 : 「バークレー物理学コース復刻版量子物理学」 (丸善出版, 2011)
[5] 上田正仁著 : 「現代量子物理学 [基礎と応用] 」 (培風館, 2004)
[6] 佐藤文隆著 : 「量子力学ノート数理と量子技術」 (サイエンス社, 2013)
[7] 河原林研著 : 「岩波講座現代の物理学 3 量子力学」 (岩波書店, 1993)
[8] 牟田泰三著 : 「現代物理学叢書電磁力学」 (岩波書店, 2001)
[9] 寺沢寛一著 : 「自然科学者のための数学概論 (増訂版) 」 (岩波書店, 1954)
[10] 小野寺嘉孝著 : 「裳華房フィジックスライブラリー演習で学ぶ量子力学」 (裳華房, 2002)
[11]日置善郎著 : 「量子力学」 (吉岡書店, 2001)
[12] 牟田淳著 : 「身につくシュレーディンガー方程式」 (技術評論社, 2014)
[13] 久保謙一著 : 「裳華房フィジックスライブラリー解析力学」 (裳華房, 2001)
[14] 須藤靖著 : 「解析力学・量子論」 (東京大学出版会, 2008)
[15] A. R. Edmonds : Angular Momentum in Quantum Mechanics (Princeton University Press, 1996)
[16] M. E. Rose著, 山内泰彦・森田正人訳 : 「角運動量の基礎理論」 (みすず書房, 1971)
[17] 中村宏樹著 : 「偏微分方程式とフーリエ解析」 (東京大学出版会, 1981)
[18] J. フォン・ノイマン著, 井上健, 他訳 : 「量子力学の数学的基礎」 (みすず書房, 1957)
[19] B. デスパニヤ著, 亀井理訳 : 「量子力学と観測の問題」 (ダイヤモンド社, 1971)
[20] クリストファー C. ジェリー, キンバリー M. ブルーノ著, 河辺哲次訳 : 「量子論の果てなき境界」 (共立出版, 2015)
[21] 倉本義夫・江澤潤一著 : 「現代物理学基礎シリーズ量子力学」 (朝倉書店, 2008)
[22] J. J. サクライ著, 桜井明夫訳 : 「現代の量子力学」 (吉岡書店, 1989)
[23] 日本物理学会編 : 「量子力学と新技術」 (培風館, 1987)
[24] 日本物理学会編 : 「アインシュタインと21世紀の物理学」 (日本評論社, 2005)
[25] 中原幹夫著 : 「量子物理学のための線型代数ベクトルから量子情報へ」 (培風館, 2016)
[26] 猪木慶治・川合光著 : 「量子力学I ・II」 (講談社, 1994)
[27] 小出昭一郎・水野幸夫共著 : 「基礎物理学選書量子力学演習」 (裳華房, 1978)
[28] M. A. ニールセン, I. L. チャン著, 木村達也訳 : 「量子コンピュータと量子通信 I, II, III」 (オーム社, 2004)
[29] 沙川貴大・上田正仁著 : 「量子測定と量子制御」 (サイエンス社, 2016)
[30] 細谷暁夫 : 「量子コンピューターの基礎 第2版」 (サイエンス社, 2009)
[31] 根本香絵 : 「量子力学の考え方」 (サイエンス社, 2009)
[32] L. Susskind and A. Friedman著, 森弘之訳 : 「スタンフォード物理学再入門量子力学」 (日経BP社, 2015)
[33] 石坂智, 他著 : 「量子情報科学入門」 (共立出版, 2012)
[34] L. I. シッフ著, 井上健訳 : 「新版 量子力学 上・下」 (吉岡書店, 1970)
[36] 佐々木節著 : 「一般相対論」 (産業図書, 1996)
[37] 市村浩著 : 「基礎物理学選書統計力学 (改訂版) 」 (裳華房, 1992)

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