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目次

  • 第1章 古典力学の限界と量子力学の萌芽
    • 1.1 理想気体の比熱
    • 1.2 空洞輻射とプランクの光量子仮説
    • 1.3 光電効果と光量子
    • 1.4 光の運動量
    • 1.5 原子の輝線スペクトルの謎
    • 1.6 ボーワの水素原子模型
    • 1.7 物質波と電子線回折
  • 第2章 量子力学の基礎
    • 2.1 波動の基本的性質
    • 2.2 粒子の波動方程式-シュレーディンガー方程式-
    • 2.3 波動関数
    • 2.4 固有関数と固有値
    • 2.5 固有関数の規格直交性
    • 2.6 期待値
    • 2.7 演算子の交換関係
    • 2.8 波動,粒子-波束-
    • 2.9 エーレンフェストの定理
    • 2.10 確率密度と連続の式
    • 2.11 不確定性原理
  • 第3章 自由粒子と量子閉じ込め
    • 3.1 一次元の自由粒子
    • 3.2 二次元,三次元の自由粒子
    • 3.3 周期的境界条件
    • 3.4 量子閉じ込め
  • 第4章 有限井戸型ポテンシャルと量子井戸
    • 4.1 有限井戸型ポテンシャル
    • 4.2 量子井戸
  • 第5章 トンネル効果
    • 5.1 階段型ポテンシャル
    • 5.2 山型ポテンシャル-トンネル効果-
    • 5.3 トンネル現象の代表例
  • 第6章 調和振動子
    • 6.1 単振動
    • 6.2 調和振動子
    • 6.3 非調和ポテンシャル
  • 第7章 水素原子模型とその応用
    • 7.1 水素原子のシュレーディンガー方程式
    • 7.2 角運動量と方向の量子化
    • 7.3 動径方向の波動関数とエネルギー固有値
    • 7.4 水素原子のエネルギー固有値と波動関数
    • 7.5 シリコン結晶の共有結合
    • 7.6 半導体の不純物準位
  • 第8章 磁気モーメントとスピン
    • 8.1 軌道磁気モーメント
    • 8.2 ゼーマン効果
    • 8.3 電子のスピンとスピン角運動量
  • 第9章 摂動論
    • 9.1 時間に依存しない摂動論
    • 9.2 時間に依存する摂動論
    • 9.3 光の吸収と放出
    • 9.4 半導体の光吸収スペクトル
    • 9.5 誘導遷移
  • 第10章 レーザの原理と半導体レーザの基礎
    • 10.1 光のコヒーレンス
    • 10.2 スペクトル線の幅
    • 10.3 誘導放出とレーザ発振
    • 10.4 半導体レーザ
  • 第11章 量子効果ナノデバイス
    • 11.1 電子波デバイス
    • 11.2 量子閉じ込め効果
    • 11.3 量子井戸レーザ
    • 11.4 共鳴トンネルデバイス
    • 11.5 クーロンブロケード
    • 11.6 単一電子箱
    • 11.7 単一電子トランジスタ
    • 11.8 スピントロニクス
    • 11.9 量子計算機の可能性
  • 付録A 空洞輻射の固有振動モード
  • 付録B エルミート多項式の母関数と直交関係
  • 付録C ルジャンドル多項式の母関数と直交関係
  • 付録D 水素原子の動径方向の波動関数
  • 付録E 電磁場のマクスウェル方程式
  • 付録F 電子と電磁場の相互関係
  • 付録G 光学遷移の行列要素
  • 練習問題解答
  • 索引

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