物理学III

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物理学III
Physics III

担当教員髙木　祥示
選択　|　2単位　|　2年秋学期

授業目的

原子物理学の講義を行う。原子・分子の物理は結局のところ量子力学であるが、古典物理学から量子力学(化学)の導入として微視的世界の諸現象・諸法則を概観し学ぶことは、古典物理学の適用範囲及び量子論の必然性を理解するために重要である。本講義では輻射エネルギーの量子化、光及び電子の波動性と粒子性、原子構造の概念の修得を学習目標とする。

授業内容

原子物理学の講義を行う。輻射エネルギーの量子化、光の粒子性と波動性、電子の波動性、原子構造について授業を行う。適宜、積分や微分表示を使用するが、高校物理未履修者も念頭に置き授業を行う。事前に授業資料を配布する。適宜、時間内に演習を行う。

No.1	シラバス説明、原子発見の歴史
No.2	気体の分子運動論 p.207-210
No.3	温度とエネルギー等分配の法則、マクスウェルの速度分布関数（平均自由行程）p.210-214
No.4	マクスウェルの速度分布関数、気体の速度 p.214-219
No.5	熱放射と量子仮説Ⅰ（キルヒホッフの法則、シュテファン‐ボルツマンの法則、ウィーンの変位則、レイリー・ジーンズの理論）p.326-329
No.6	熱放射と量子仮説Ⅱ（プランクの量子仮説）p.329-330、固体の比熱 p.219-221
No.7	陰極線と電子（ファラデーの法則、J.J.トムソンによる比電荷の測定、ミリカンによる電荷の測定、速度による質量の変化）p.335
No.8	光電効果 p.330-331
No.9	コンプトン効果 p.331-332
No.10	結晶とX線 p.332-335
No.11	レポート解説
No.12	原子模型とボーアの量子論（ラザフォード散乱、水素原子スペクトル、ボーアの量子論、フランク・ヘルツの実験）p.336-339
No.13	電子の波動性とシュレディンガー方程式 p.339-344
No.14	エネルギー固有値の例、波動関数の意味と不確定性原理 p.344-348
No.15	学習到達度の確認