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私は高校生ですが量子力学に興味があります。
そこで量子力学の本を読んで学んでみたいのですが、
1、大学生の教科書では計算がわからなくて、また物理の基礎にもわからない部分があるので読めません。
そこで一般向けの本(量子力学の紹介のような本)を読みましたが、何故のような理論が成り立つかわかりません。
なので一般人にも理論がわかる本を探しています。(図でわかる相対性理論の一般向けの本のように図などでわかるもの。)
2、量子論と量子力学と量子化学の違いがわかりません。
これらについて教えてください。

A 回答 (6件)

物理の教科書の原子というところを見てください。

量子力学の基礎になった実験がのっています。量子力学を化学に応用したものが量子化学です。
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シュレディンガー方程式は、F=maのような、証明不可能


な理論だと思って、実験結果がそうなるから、成り立つ
とおもえばよいと思います。
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自分も高校生の頃、同じ思いでした。

講談社のブルーバックスや現代新書なんか、結構読みやすいですし、大きな図書館ならかなり揃ってます。
それに、目次だけ見てるだけでも面白いです。

いきなり量子論から始めないで、まず特殊相対論からではどうでしょうか。
参考までに、都築卓司先生の、「四次元の世界」「はたして空間は曲がっているか」(共に講談社ブルーバックス)をお推め致します。
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正直言って量子力学や相対性理論はかなり難しいです。



というか、まだ不可解な部分も多く、専門書を見てもごまかしが入っていたりすることも結構あります。
そういったもののために学ぶ側は余計に量子力学を難しいものとして捕らえてしまうのでしょう。

imoriimoriさんが紹介されている「高校数学でわかるシュレーディンガー方程式」は私も持っていて、比較的易しく書くように心がけられていますが、簡単にしようとして重要な部分が多く抜けてしまっているようにも見えます。

ただ、なぜアインシュタインが光を粒子として考えたか、ドブロイが電子を波として考えたか、シュレディンガー方程式がどういう過程で導き出されたか、波動関数が何を意味するのかなど意識しなければ、ただシュレディンガー方程式を解くだけの比較的容易な学問として捕らえることが可能でしょう。

要するに理屈より結果だけを考えるようにすると受け入れやすくなると思います。

量子論と量子力学の違いですが、量子論と言うのは考え方をあらわすものであり、量子力学はこの分野における1つの学問をあらわすものだと思います。

量子力学と量子化学の違いについては参考書を見てみれば分かると思いますが、量子力学が波動方程式を解くことに焦点を当てているのに対して、量子化学ではこれを利用して (近似計算なども利用する) 原子や分子の構造を明らかにすることに焦点を当てていることでしょう。

量子化学で出てくるのは、水素原子、ヘリウム原子(摂動法、変分法)、ヒュッケル法、水素分子、分子間力など。水素原子の波動方程式に対する解から得られる主量子数、方位量子数、磁気量子数、スピンなどの概念や、s軌道、p軌道、d軌道、・・・、の存在やそれら形、安定性などの問題も量子化学の分野となるでしょう。
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1.は前に、他のところでも紹介しましたが


・物理のキーポイント(岩波書店)
・物理講義のききどころ(岩波書店)
は、多分高校生でも読めるのでは?
ページ数も少ないし。本屋で立ち読み
してみてください。理系の人であれば分かり
やすいと感じると思います。

2.量子論と量子力学の違いは、イメージですが
量子力学⊂量子論
というイメージです。単に量子力学を略して
量子論と言ったりもします。
量子化学は、量子力学的手法のほんの一部を使っ
て化学の軌道計算とかに応用しているというイメ
ージがあります。(ただし、それでも難しいこと
までやっていますが。)
量子論は何も、化学のように原子とか電子に限った
話ではなく、光とか素粒子とか色々考えるので面白
いと個人的には思いますが。。。
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たくさんあるような気がしますが、「高校数学でわかるシュレーディンガー方程式」竹内淳著講談社ブルーバックス なんてお勧めかも。

ちょっと数式が混じってしまうのですが、これは不可避。イメージだけというわけにはいきません。

量子論と量子力学と量子化学の違い:
うーん。なんとなくわかっているようなつもりでも、正しく言えとなるとわかりませんね。他のかたにおまかせ。
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