現代物理学の基礎: 量子論と相対性理論

古典物理学は、原子スケールおよび宇宙スケールでの現象を説明するのに苦労します。このコースは、現代科学を定義する革新的な概念を理解するために必要な基礎知識を提供します。 このコースを修了するまでに、現代物理学の原理について強力で概念的な理解を深めることができます。波動と粒子の二重性を含む問題を分析し、相対論的補正を適用し、原子核の構造と挙動を説明できるようになります。 学習内容: * 特殊相対性理論の仮説と、それが空間、時間、質量に与える影響を理解する。 * 黒体放射、光電効果、Compton散乱などの初期の量子現象を分析する。 * 時間に依存しないSchrödinger equationを単純な1次元ポテンシャル問題に適用して、エネルギーの量子化を導出する。 * Bohrモデルや量子数の役割を含む原子の構造を説明する。 * 量子力学における波動関数と確率密度の概念的な解釈を把握する。 * 核結合エネルギー、放射能、崩壊プロセスに関連する問題解決を練習する。 このコースは、古典物理学の限界を確立することから始まり、特殊相対性理論の原理と量子論の基礎概念へと移行し、原子物理学と核物理学への応用で締めくくられます。このコースは、古典力学と微積分学の基本的な理解がある科学系の学生や意欲的なエンジニアを含む、現代物理学の絶対的な初心者向けに設計されています。量子論や相対性理論の事前の経験は必要ありません。 今日から読み始めて、宇宙の最も基本的なレベルでの謎を解き明かしましょう。