| 第1章 量子力学 1 |
| 1.1 量子力学的世界像 2 |
| 1.1.1 光の波動性 2 |
| 1.1.2 粒子と波動 3 |
| 1.1.3 光子の粒子性 6 |
| 1.1.4 黒体放射 8 |
| 1.1.5 アインシュタインード・ブロイの関係 10 |
| 1.1.6 ド・ブロイの物質波と原子模型 11 |
| 1.1.7 電子の波動性 14 |
| 1.1.8 波動と粒子の二重性をどう考えるか 16 |
| 1.2 量子力学の基本原理 18 |
| 1.2.1 シュレーディンガー方程式 18 |
| 1.2.2 重ね合わせの原理 20 |
| 1.2.3 不確定性原理 21 |
| 1.2.4 量子力学の基本原理 24 |
| 1.3 量子力学の応用 31 |
| 1.3.1 1次元ポテンシャル問題 31 |
| 1.3.2 3次元の量子力学 40 |
| 1.4 原子の構造 46 |
| 1.4.1 「分割できないもの」の構造 46 |
| 1.4.2 長岡 ラザフォードの原子模型 48 |
| 1.4.3 水素原子の構造 52 |
| 1.4.4 ゼーマン(Zeeman)効果 58 |
| 1.4.5 原子スペクトル 59 |
| 1.4.6 スピン(spin) 59 |
| 1.4.7 スピンの量子状態とは何だろう? 61 |
| 1.5 多電子原子の構造 65 |
| 1.5.1 パウリの排他原理 65 |
| 1.5.2 ヘリウム原子 67 |
| 1.5.3 殻構造と周期津 69 |
| 1.5.4 フェルミーディラック統計 72 |
| 1.5.5 2電子のスピン状態 74 |
| 1.5.6 電子の平均場と軌道 76 |
| 1.5.7 補遺:角運動量の合成 78 |
| 第2章 物性物理 81 |
| 2.1 物性物理とは 82 |
| 2.2 統計力学の考え方 84 |
| 2.2.1 温度,絶対温度 84 |
| 2.2.2 エントロピー 86 |
| 2.2.3 簡単な応用例 93 |
| 2.2.4 低温と量子力学 100 |
| 2.2.5 区別のつかない量子力学的粒子の統計力学 101 |
| 2.3 秩序はどのようにしてできるか 相転移の話 105 |
| 2.3.1 分子間の相互作用と秩序 105 |
| 2.3.2 分子の位置の秩序と分子の向きの秩序 107 |
| 2.3.3 磁気モーメントの秩序 111 |
| 2.3.4 秩序を回折によって見る 116 |
| 2.3.5 ボース-アインシュタイン凝縮 118 |
| 2.3.6 非平衡状態における秩序-雪の結晶など 121 |
| 2.4 金属,半導体から超伝導体まで 124 |
| 2.4.1 金属中を自由に動き回る電子 124 |
| 2.4.2 絶縁体 132 |
| 2.4.3 半導体 134 |
| 2.4.4 超伝導 138 |
| 第3章 特殊相対性理論 147 |
| 3.1 光速不変の原理 148 |
| 3.1.1 ローレンツ変換 148 |
| 3.2 ローレンツ収縮と時間の遅れ 154 |
| 3.2.1 事象の同時性 154 |
| 3.2.2 因果津(causality) 155 |
| 3.2.3 ローレンツ収縮 157 |
| 3.3 相対論的力学 160 |
| 3.3.1 特殊相対性原理 160 |
| 3.3.2 運動量とエネルギー 160 |
| 3.3.3 ドップラー効果 163 |
| 第4章 原子核と素粒子の物理 165 |
| 4.1 原子核の構造 166 |
| 4.1.1 原子核の種類 166 |
| 4.1.2 原子核の大きさ 168 |
| 4.1.3 核子の分布 172 |
| 4.1.4 束縛エネルギー 174 |
| 4.1.5 崩壊と原子力エネルギー 177 |
| 4.1.6 核融合と元素の合成 181 |
| 4.1.7 原子核の殻構造 184 |
| 4.2 素粒子の世界 187 |
| 4.2.1 自然界の4つの力 187 |
| 4.2.2 素粒子の標準理論 188 |
| 4.2.3 核力の湯川理論 191 |
| 4.2.4 クォーク 195 |
| 4.2.5 カラーの閉じ込め 198 |
| 4.2.6 ゲージボソンの質量と到達距離 200 |
| 4.2.7 反粒子・反物質 204 |
| 4.2.8 弱い相互作用による鏡映対称性の破れ 207 |
| 4.2.9 質量の起源,ニュートリノの質量 208 |
| 演習問題解答 211 |
| 付録1 物理定数 217 |
| 付録2 元素の電子配置 218 |
| 索引 219 |
図書
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