数値計算による量子力学
桜井 捷海 著
著者紹介
内容
目次
1 数値計算入門 1.1 プログラムを書くのに必要ないくつかの命令と構文 1.2 簡単なプログラム 1.3 関数, サブルーチン, 手続き関数 1.4 グラフィックスとファイルの読み書き 1.5 数値積分のプログラム 1.6 ニュートン - ラフソン法による方程式の根のプログラム 1.7 常微分方程式の数値解法 1.8 行列の固有値と固有ベクトルについて 2 シュレーディンガー方程式と波動関数 2.1 波動関数とシュレーディンガー方程式 2.2 観測可能量と不確定性関係 2.3 行列による量子力学の表現 2.4 1次元の問題 2.5 数値計算を始める前に 3 波動関数と物理量期待値の時間変化 3.1 漸化式による特殊関数の計算法 3.2 波動関数の時間変化 3.3 原子分子の波動関数 4 粒子の非束縛運動と連続固有値問題 4.1 ポテンシャルにより粒子が100%反射する場合 4.2 1次元のポテンシャルによる散乱問題 4.3 準束縛状態 5 定常状態のシュレーディンガー方程式の離散的固有値問題 5.1 束縛状態の固有関数 5.2 波動関数とその導関数の連続性を利用した固有値問題の解法 5.3 対称性のあるポテンシャル問題の固有値と固有関数の解法 5.4 クーリー法による解法 5.5 クーリー - ヌメロフ法によるシュレーディンガー方程式の解法 5.6 束縛状態の固有値問題 6 非線形シュレーディンガー方程式とハートリー近似 6.1 2体問題の平均ポテンシャルによる1体問題化 6.2 接触型(デルタ関数的)相互作用のある系 6.3 2粒子間の相互作用が一般的なとき 6.4 2電子原子(ヘリウム型イオン)のハートリー近似計算 7 周期場中の粒子の運動(固有値と固有関数) 7.1 定在波のつくる干渉パターン 7.2 1次元周期的ポテンシャルによる結晶モデル 7.3 無限に連なる周期的ポテンシャルのバンド幅 7.4 ほとんど自由な電子近似によるバンドの計算 8 ハミルトニアンの対角化と固有値(近似法) 8.1 演算子と行列 8.2 ハミルトニアン行列の固有値と固有ベクトル 8.3 多原子分子の分子軌道理論(1電子近似) 9 時間に依存するシュレーディンガー方程式の数値解法 9.1 オイラー法による時間に依存するシュレーディンガー方程式の数値解法 9.2 ルンゲ - クッタ法による時間に依存するシュレーディンガー方程式の数値解法 9.3 時間に依存するシュレーディンガー方程式の陰解法 9.4 擬スペクトル法による時間に依存するシュレーディンガー方程式の数値計算 9.5 時間的に変化する相互作用による系の状態遷移の数値解法