量子論・不確定性原理入門<初年次ゼミナール>

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
量子論・不確定性原理入門<初年次ゼミナール>
First Year Seminar
A110010027 2 1 前期授業 初年次ゼミナール FLCFE1101-J2 水4 B3-303 伊藤 憲男

オフィスアワー

火曜,09:00-12:00

授業目標

原子・分子の大きさで起きている現象は、我々が日常目にしている現象と全く異なる。電子は同時に異なった場所に存在することが可能であったり、光はあるときは波としてふるまいあるときは粒子としてふるまったりする。これらの現象を解明するために1920年ごろに量子物理が完成するが、まだ完全に解明されていない。この量子物理の基本原理が不確定性原理である。本講義では、この量子物理を扱っていくが、本講義の目的は、知識として量子物理学を得るのでなく、いかに1900年ごろの科学者が目に見えない世界を探求していったかを、つまり、何が分からなくてどのようにそれを解決していったかの過程を学んでもらいたい。言い換えると、答えより問が重要であることを学んでもらいたい。そして、目に見えない現象をどのように一般化そして抽象化することにより、今までにない新しい考え方ができた過程も学んでもらいたい。
講義の達成目標
 教科書または参考書の内容を理解するとともに、その内容に対して新たな問いを発し、根源的な真理を追究するできるようになる。答えから新たな問いを発する学問の基本が身につく。
 示された現象、事象に対して一般化または抽象化する思考力を身につく。
 自分と違う考えにも謙虚にそれを受け止め、その考えにも尊重する態度が身につく。

教科書

はじめまして量子力学:ふしぎいっぱいミクロの世界シェダード・ガイド著 化学同人 Kindle版も可

参考書

量子とはなんだろう 宇宙を支配する究極のしくみ (ブルーバックス)

関連科目

量子力学、原子物理学

授業時間外の学習(準備学習等について)

教科書の内容を、担当者を決め説明してもらうが、全員その内容について把握してもらい、授業ではその内容の不明な点や、分からない点について議論してもらう。そのため、前もって、自分では理解できない点を発表できるよう整理しておく。
授業に並行して参考書を読むことを薦める。

授業の概要

教科書は、ほとんど数式もなく、高校生でも理解できる程度に平易であるが、量子物理の概念については、かなり深く議論している。
基本的には、教科書の内容を担当者に説明してもらう。そのあと、その内容に関する疑問点、理解できない点を討論する。
内容の範囲と担当者は、学生の方々に決めてもらう。

授業計画

第1回 講義の概要 自己紹介 準備学習等 光、原子について調べておく。自分の興味のあること(音楽、マンガ、スポーツ、何でも良い)を発表して自己紹介とします。
第2回 量子物理の始まりについて
図書館ツアー
準備学習等 プランク定数hについて調べておく
第3回 担当者による説明と内容に関する討論 準備学習等 説明する内容の事前理解と質問と意見の準備
第4回 担当者による説明と内容に関する討論 準備学習等 説明する内容の事前理解と質問と意見の準備
第5回 担当者による説明と内容に関する討論 準備学習等 説明する内容の事前理解と質問と意見の準備
第6回 担当者による説明と内容に関する討論 準備学習等 説明する内容の事前理解と質問と意見の準備
第7回 担当者による説明と内容に関する討論 準備学習等 説明する内容の事前理解と質問と意見の準備
第8回 担当者による説明と内容に関する討論 準備学習等 説明する内容の事前理解と質問と意見の準備
第9回 担当者による説明と内容に関する討論 準備学習等 説明する内容の事前理解と質問と意見の準備
第10回 担当者による説明と内容に関する討論 準備学習等 説明する内容の事前理解と質問と意見の準備
第11回 担当者による説明と内容に関する討論 準備学習等 説明する内容の事前理解と質問と意見の準備
第12回 担当者による説明と内容に関する討論 準備学習等 説明する内容の事前理解と質問と意見の準備
第13回 担当者による説明と内容に関する討論 準備学習等 説明する内容の事前理解と質問と意見の準備
第14回 担当者による説明と内容に関する討論 準備学習等 説明する内容の事前理解と質問と意見の準備
第15回 レポート作成 準備学習等 レポート作成の準備をしておく

成績評価

最終 回にレポートを作成してもらい、このレポートの内容で成績を評価する。
レポートに書いてもらう内容は、1.古典物理学と量子物理学の違い 2.不確定性原理について(その内容、どうしてそうなるのか、ほんとうに正しいのか) 3 光は波なのか粒子なのか の 予定
教科書通りでなくても論理的に正しい考え方なら評価します。新しい考え方を期待します。