エレクトロニクスの基礎物理

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新・電子システム工学  2

エレクトロニクスの基礎物理

量子力学・統計力学入門
定価:
2,420
(本体:2,200円+税)
難易度:入門

発行日:2020年11月10日

発行:数理工学社

ISBN:978-4-86481-070-8

サイズ:上製A5

ページ数:232ページ

在庫:在庫あり

内容詳細

本書は工学的側面から学ぶ物理を「量子力学入門」,「統計力学入門」の2部構成でまとめた.基礎から実践的な応用力を身につけられるよう図表や例題を多数掲載した好個の教科・参考書.

目次

第1部 量子力学入門
第1章 身のまわりの量子力学
  1.1 量子力学はどこに見出されるか
  1.2 情報記憶と量子力学
  1.3 発光素子にみる量子力学

第2章 量子力学発展の歴史とその考え方
  2.1 光の粒子としての性質,エネルギーと波長の関係
  2.2 光子の運動量
  2.3 単一光子の振る舞い
  2.4 光の粒子としての性質と波としての性質を両立させる考え方
  2.5 電子の波としての性質
  2.6 物質波の波長
  2.7 ボーアの原子模型
  2章の問題

第3章 量子力学の基本仮定とシュレーディンガー方程式
  3.1 シュレーディンガー方程式とそれに至る考え方
  3.2 数学的準備
  3.3 シュレーディンガー方程式とそれに関連する量子力学的考え方
  3章の問題

第4章 自由空間中の粒子の運動
  4.1 ポテンシャルが一定の空間における粒子の波動方程式とその解
  4.2 波束の考え方
  4.3 ガウス関数型の波束の運動
  4.4 群速度
  4章の問題

第5章 不確定性原理とエーレンフェストの定理
  5.1 不確定性原理
  5.2 期待値の時間微分とエーレンフェストの定理
  5章の問題

第6章 トンネル現象
  6.1 ポテンシャル障壁に衝突する波束の振る舞い
  6.2 ポテンシャル障壁に入射する粒子の固有関数の振る舞い
  6.3 確率密度とそのフラックス
  6.4 ポテンシャル障壁を粒子が透過する確率
  6.5 電界のかかった障壁のトンネル現象
  6章の問題

第7章 ポテンシャルに閉じ込められた粒子
  7.1 線対称なポテンシャル場における波動関数
  7.2 無限大ポテンシャル障壁に閉じ込められた粒子
  7.3 3次元の閉じ込め空間に存在する粒子
  7.4 有限高さのポテンシャル障壁による閉じ込め
  7.5 放物線型ポテンシャルによる閉じ込め(調和振動子)
  7章の問題

第8章 結合した閉じ込め領域
  8.1 薄い障壁で隔てられた閉じ込め領域
  8章の問題

第9章 周期ポテンシャル中の運動
  9.1 周期ポテンシャルがもたらすバンド形成のイメージ
  9.2 ブロッホの定理
  9.3 周期閉じ込めポテンシャルにおける粒子のエネルギー
  9.4 周期閉じ込めポテンシャルにおける粒子の波動関数
  9.5 周期ポテンシャルにおける粒子の有効質量
  9章の問題

第10章 光の吸収・放出
  10.1 時間に依存する摂動法とフェルミの黄金律
  10.2 遷移の選択則
  10章の問題

第2部 統計力学入門
第11章 統計力学の基礎
  11.1 統計力学の考え方
  11.2 振動子の集まりにおけるエネルギーの交換
  11.3 等重率の原理とミクロカノニカル分布
  11章の問題

第12章 熱力学の要点
  12.1 熱力学第一法則
  12.2 熱力学第二法則とエントロピー
  12.3 熱力学的関係式
  12.4 化学ポテンシャルと平衡条件
  12章の問題

第13章 カノニカル分布
  13.1 カノニカル分布
  13.2 分配関数
  13.3 理想気体
  13.4 熱力学との関係とエントロピー
  13.5 カノニカル分布の一般的な導入
  13章の問題

第14章 カノニカル分布の応用
  14.1 熱放射
  14.2 固体の比熱
  14章の問題

第15章 フェルミ分布とボーズ分布
  15.1 フェルミ粒子とボーズ粒子
  15.2 グランドカノニカル分布
  15.3 フェルミ分布とボーズ分布
  15.4 フェルミ分布
  15.5 ボーズ分布
  15.6 ボルツマン分布
  15章の問題

第16章 電子の統計力学
  16.1 金属内自由電子
  16.2 電子比熱
  16.3 熱電子放出
  16.4 接触電位差
  16.5 半導体内の電子
  16章の問題

付録
  A.1 ボーズ-アインシュタイン凝縮
  A.2 縮退したフェルミ分布でのフェルミ準位と平均エネルギー

索引

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