高校数学でわかるシュレディンガー方程式 量子力学を学びたい人、ほんとうに理解したい人へ ブルーバックス

講談社

• 販売会社／発売会社: 講談社/講談社
• 発売年月日: 2005/03/20
• JAN: 9784062574709

商品レビュー

2024/03/30

元々理数系の人ならシュレディンガー方程式の感覚はつかめると思うが、量子力学の全ては網羅してないので注意。
解析力学の観点が説明ないが、ハミルトニアンが少し出るだけで、多分わざと説明してないと思う。
シュレディンガー方程式を、運動量、エネルギー保存則、波動関数、複素関数の微積分だけで導いているのは理解しやすい。
シュレディンガー方程式が電子が波動の性質をなぜ表すのか、肝心の理由は読み込んでボーアのモデルからようやく理解できた。
第3部で数値解析で解くのは具体的で理解しやすいし、多分今はコンピュータのお陰で普通なのだろうと思う。

2024/01/11

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2021/12/15

とても簡潔かつ丁寧にシュレディンガー方程式を導き出すさまを解説してくれています。テイラー展開やオイラーの公式、フーリエ級数あたりは高校数学より先の内容ですが、どういうものかはわかる様に説明してくれています。自分の記憶では、理系学部の1年生で習うくらいのはなしでしょうか。筆者もおっしゃられていますが、紙と鉛筆をもって、泥臭くも愚直に手を動かしてみれば、式の変形を追ってシュレディンガー方程式にたどり着くことができました。

見通し良く簡潔に説明してくれているのですが、私には以下の2点がどうしてそうなるのか、よくわかりませんでした。

●P61
（運動量演算子と運動量の値の関係式）この式を使って運動量を求めるには、実は、波動関数ψの複素共役ψ*を左側からかけてその積分を取ればよいのです。

●P62
右辺の∫[-∞, ∞]ψ*ψdxは波動関数の振幅の2乗を表します。これがどのような物理量を表すかは論争がありましたが、ボルン(1882～1970)によって、このψ*ψは、ある場所xに電子が存在する確率（存在確率）を表すと解釈されるようになりました。

良い副読本が見つかれば、この点について調べてみたいと思います。

第3部では、表計算ソフトを使って、波動関数をグラフで視覚化する方法が解説されています。出版社のウェブサイトからExcelファイルをダウンロードすることもできます。一見ややこしそうに見えた微分の式も、差分の値を繰り返し算出プロットしてグラフ化してしまう方法が解説されています。華麗な式の操作をしなくても初期の値を与えれば、ゴリゴリとその続きの値を力ずくで算出してしまう計算機パワーの威力の利用法が分かり面白いです。

この1冊ですべてが理解できるわけではありませんが、これを手掛かりに副読本を見つけて芋ずる式に調べていけば、もっと深い学習ができそうです。とっかかりとしては最適な学びの地図になる本なのだと思います。