• ベストアンサー

量子力学の基礎

量子力学の基礎の部分 プランクの量子仮説 アインシュタインの光量子説 不確定性原理 シュレーディンガーの波動方程式 井戸型ポテンシャル の部分をわかりやすく説明できるようになりたいのですが、式の導出の過程等 が詳しく載っているような 本をご存じないでしょうか 現在使っているのはアトキンスの物理化学(上)です 授業のノートを友達から借りる予定なのですが、その前に少しでも自分で調べておきたいのでもしお勧めのものがありましたら教えてください お願いします

  • 化学
  • 回答数2
  • ありがとう数4

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

井戸型ポテンシャル・シュレーディンガーの波動方程式 ・ハイゼンベルグの不確定性原理については 東京化学同人「量子化学入門」が良いかなと思います。 若干古い本ですので大学の図書館で探されると良いかと思います。また、探したことはありませんが筑波大の 徳丸先生の本があればお勧めです。 また、シュレーディンガーの波動方程式の次元を下げた ものが井戸型ポテンシャル とお考えになると理解しやすいかも知れません。 波動方程式は色んな導入法があります。しかし、基本は 静電引力(核-電子)と電子の遠心力が釣り合うことと ドブロイの物質波を合わせた様なものです。 また、波動方程式の意味は軌道関数とエネルギーを 結びつけているところにあります。量子力学以外でも よく用いられる式です。 偉そうなことを申し上げましたが、一主婦にはこれが めいっぱいの知識でお許しください。

hiroko57216
質問者

お礼

ありがとうございました、お礼が遅くなって申し訳ありません。やっと、4週間連続の発表を乗り切りました。sayshownagonさんは主婦なんですか?すごい知識ですね。また、よろしくお願いします。

その他の回答 (1)

  • rei00
  • ベストアンサー率50% (1133/2260)
回答No.2

 あまりジックリ見てないので自信なしですが,「マッカーリ・サイモン 物理化学 (上) --分子論的アプローチ--」(↓)はわりと解りやすかったと思います。  「マッカーリ・サイモン 物理化学 (上) --分子論的アプローチ--」  D.A.McQuarrie, J.D.Simon 著  千原秀昭 江口太郎 齋藤一弥 訳  東京化学同人  ご参考まで。

hiroko57216
質問者

お礼

お礼が遅くなって申し訳ありません。学校の図書館にあったので参考にさせていただきました。また、よろしくお願いします。

関連するQ&A

  • エネルギー量子化

    1次元でのシュレーディンガー波動方程式についてなんですが、これは井戸型ポテンシャルを仮定します。そしてこの井戸型ポテンシャル中の電子エネルギーが量子化される理由ってなんて書けばいいと思いますか? 波動方程式を解いて、Eを求め、境界条件からkが量子化されると思って、それをEに代入すれば量子化されますが、理由は何かということは何か言葉で説明できる現象があると思ったのですが… どなたかご教授願いたいです。よろしくお願いします。

  • 量子力学

    はじめまして、KKCBです。 量子力学の質問なのですが、よろしかったら協力していただけるとありがたいです。 ■■■■■□□■■■■■ ■■■■■□□■■■■■ ■■■■■□□■■■■■ ■■■■■□□■■■■■ ■■■■■□□■■■■■ □□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□ ■■■■■□□■■■■■ ■■■■■□□■■■■■ ■■■■■□□■■■■■ ■■■■■□□■■■■■ ■■■■■□□■■■■■ ■:ポテンシャル=無限大 □:ポテンシャル=0 2次元平面上に上の図のような十字型のポテンシャルがひろがっており、この中に電子を閉じこめます。(”道”にあたる部分は無限に伸びています) すると電子は”交差点”部分に局在するらしいのですが、これをシュレディンガー方程式を使って(直感的に)説明したいのです。 どなたか解説していただけたらすごく助かります。 すみませんがよろしくお願いします。

  • 量子力学

    こんにちは。 シュレディンガー方程式とマクスウェルの波動方程式はどちらも考え方は同じでポテンシャルについて考えるか屈折率について考えるかの違いだと聞いたのですが、それではシュレディンガー方程式でのエネルギー準位に対応するとびとびのあたいをとるものはマクスウェルの波動方程式ではどのようなものなのでしょうか?教えてください。お願いします。

  • 量子力学

    量子力学 理学は専門ではないのですが興味から朝永振一郎さんの量子力学上・下を読んでみました。とりあえずなぜシュレーディンガー方程式があの式になるのかはなんとなく分かった気になったのですが、結局、歴史的には実験結果と理論で偶発的に波動方程式を発見したという理解で良いのでしょうか?理学関係の方教えてください。ちなみに角運動量とスピンはまだ読んでません。

  • 量子力学2体問題

    量子力学の陽子と中性子が核力によって結合している2粒子系の状態についてです。 全質量と換算質量の2つのシュレディンガー方程式をたて、その次に換算質量についてのシュレディンガー方程式を動径部分と角度部分に分け(R(r)とY(θφ))動径部分について考えます。R(r)=χ(r)/rとしてχ(r)の微分方程式を求めました。 次に核力を表すポテンシャルとしてV(r)=∞(r<a) -V。(a<r<c) 0(c<r) の斥力芯を持つ井戸型ポテンシャル(V。>0)でb=c-aとして束縛状態が基底状態であるとするときエネルギー固有値を求める関係式を求める問題なのですが、このときの基底状態とはR(r)とY(θφ)についての微分方程式=λ(=l(l+1))とするとl=0としていいのなぜですか?その理由がよくわからないです。 またこのときの規格化された波動関数とはχ(r)について解けばいいのですか? 解き方を教えて下さい。

  • 量子力学において運動量を微分演算子に代える物理的意味

    量子力学をきちんと物理的,数学的に理解したいので,独学で量子力学を勉強しています.学部時代は量子力学の授業がなかったこともあり,正直分からないことだらけで不思議に思うことがたくさんあります. そのうちの一つとして,ある原子内の電子群を考え,ハミルトニアンHを持つ系だとすると,波動関数Ψの絶対値の二乗(存在確率)で存在する原子内にある一つの電子は,あるエネルギ準位(固有値)εしか取り得ないという考え方をシュレディンガー方程式 HΨ=εΨ で表される固有値問題に帰着するということをとりあえず納得したとすると,線型代数学で出てくる固有値問題 Ax↑=λx↑ のように「ある固有ベクトルx↑に対してある固有値λが決まる」 ということと似ているのでなんとなく分かります. 波動方程式からシュレディンガー方程式を導出していくこともなんとなく分かりました.分からないことは,シュレディンガー方程式の導出として,ハミルトニアンを波動関数に作用させ,ハミルトニアン中に含まれる運動量を微分演算子に代えれば,シュレディンガー方程式になっているということです.この方法は,結果として成り立つだけで,後付けくさいなあと感じました. 過去にも同じような質問をされていた方 http://oshiete1.goo.ne.jp/qa587812.html がいましたので見てみると,運動量を微分演算子に代えるのは数学的には導けるようですが,その導く過程が物理的には分かりにくいと感じました. 量子力学を勉強する前に基礎知識が不十分なのもあるとおもいます. なので,量子力学を勉強する前に習得するべき学問は何かと,どの順番で勉強すれば効率がよいかも教えていただきたいです. (1)量子力学において,運動量を微分演算子に代えることの物理的意味は?もっと一般的に,その他の物理量(角運動量,スピン角運動量など)を演算子に代えることの物理的意味は? (2)量子力学を勉強する前に習得するべき学問は何かと,それらをどの順番で勉強すれば効率がよいか? です.長くなりましたが,よろしくお願いいたします.

  • 量子力学のはじめ 運動エネルギーの違い

    大学に入って、量子化学を習い始めたばかりのものです。 電子の運動エネルギーを求める際に、コンプトン効果ではアインシュタインの特殊相対性理論から求めているのに、 シュレディンガーの波動方程式を求める際には、古典力学での運動エネルギーになっています。 (m^2c^4+p^2c^2)^1/2と1/2mv^2の違いです。 ^は累乗を表してます。 この違いというのはどこから生じるのですか? 教えてくれるとありがたいです。

  • 【量子力学を一言で言うと?】困ってます!

    量子力学を一言で言うとどうなるでしょうか? 門外漢なのでまったくわからず困っています。 今までに得た表面的な知識で考えてみると、 量子力学とは「多数の世界が共存する???」 なんだか、変なことになってしまいました。 どうか、もっともシンプルな言い方で教えてください。 (長くなっても結構です) また、ニュートン以来の古典力学に対してアインシュタイン/ ボーア/シュレディンガーなどの物理学はなんと呼ぶのでしょう? 最後になりましたが、20世紀最大の発見は一般相対性理論と、 量子力学でよろしいのでしょうか? 教えてください。 よろしくお願いします。

  • ∇・j = 0 (量子力学)

    独学で量子力学を勉強中にわからないところが出てきました. 以下 h は h bar を表すものとします. 波動関数を ψ(r,t) ,フラックスを  j(r,t) = (h/2mi)[ψ*∇ψ - (∇ψ*)ψ] としたとき,定常状態では  ∇・j = 0 が成り立つという記述を見て,以下のように示そうとしました.  (h/i)∇・j = -(h^2/2m)[ψ*(△ψ) - (△ψ*)ψ] シュレディンガー方程式を用いると = ψ*{ ih(∂ψ/∂t) - Vψ } - { -ih(∂ψ*/∂t) - V*ψ* }ψ = ih( ψ*(∂ψ/∂t) + (∂ψ*/∂t)ψ ) - (V-V*)|ψ|^2 ここで第1項目は,定常状態のシュレディンガー方程式より  ψ(r,t) = φ(r)f(t) のように変数分離して f(t) の具体的な形を求めることで 0 になることがわかりました. 問題は第2項目なのですが,これはポテンシャルVが 実数でなければ0にならないと思います. 「定常状態 ⇔ ポテンシャルは実数」 ということは言えるのでしょうか? また,上の式変形も自信がないので すでにおかしなことをやっているのであればご指摘ください.

  • 量子力学の正統的な学び方

    質問:「量子力学は暗記せざるを得ない?」に対するnzwさんの回答で、解析力学を学んだのち、離散固有状態の話から入ると量子力学に対して自然な理解が得られるとありましたが、私も工学部で天下り的にシュレーディンガー方程式を与えられて量子力学を学んだクチなのですが、もう一回順に一から学びなおすのに良い教科書など(○○を読んだ後、△△を学び、云々といったこと)がありましたら教えてください。