目からウロコの物理学2 フーリエ解析・量子力学
価格：3,740円 (消費税：340円)
ISBN978-4-13-062625-5 C3042
奥付の初版発行年月：2024年04月 ／ 発売日：2024年04月下旬
なるほど、そうだったのか！ 数理や法則にもとづく厳密な物理理論と、現実の物理現象の直感的理解がうまく交差したとき、物理学の真の理解に到達する。丁寧な数式展開、音階やラジオ放送、宇宙プラズマなど豊富な事例など、熟読するほどに「活きた物理学」が身につく書。
牧島 一夫（マキシマ カズオ）
東京大学名誉教授、Kavli IPMU客員上級科学研究員、理化学研究所グローバル研究クラスタグループディレクター。
1949年生まれ。東京大学大学院理学系研究科博士課程修了。理学博士。1978年宇宙科学研究所助手、1986年東京大学大学院理学系研究科助教授、1995年同大学院教授。2015年「Ⅹ線観測による中性子星の強磁場の研究」で学士院賞受賞。2022年4月、瑞宝中綬章を受章。
目次
はじめに
第 4 章 フーリエ解析：基礎から実用まで
4.1 フーリエ変換と不確定性関係
4.1.1 時間で考えるか周波数で考えるか
4.1.2 連続フーリエ変換
4.1.3 離散フーリエ変換
4.1.4 線形代数としての離散フーリエ変換の記述
4.1.5 フーリエ級数
4.1.6 数学的な「不確定性関係」
4.1.7 ガウス関数のフーリエ変換
4.2 フーリエ変換：より実用的に
4.2.1 積のフーリエ変換
4.2.2 フーリエ空間でのフィルター
4.2.3 離散データに対する移動平均
4.2.4 パワースペクトルとパーセヴァルの等式
4.2.5 自己相関関数 (ACF) と相関係数
4.2.6 ウィーナー・ヒンチンの定理
4.2.7 相互相関関数 (CCF) と信号の遅れ
4.2.8 最強の周期探査テクニック：折り畳み解析 +Z2 検定
4.3 身近な現象から
4.3.1 熱伝導方程式
4.3.2 放射線検出器の出力処理
4.3.3 共鳴現象
4.3.4 位相速度と群速度
4.3.5 音と音階
4.3.6 AM 放送
4.3.7 FM 放送とデジタル通信
4.3.8 ポアソン統計と白色雑音
4.3.9 実験技術におけるフーリエ変換
第 5 章 量子力学
5.1 調和振動子は振動するか
5.1.1 調和振動子のシュレーディンガー方程式
5.1.2 エルミート多項式
5.1.3 シュレーディンガー方程式の解
5.1.4 行列力学での記述
5.1.5 昇降演算子
5.1.6 行列要素の計算と物理量の期待値
5.1.7 時間への依存性
5.1.8 運動量表示
5.1.9 磁場中の荷電粒子のランダウ準位
5.2 軌道は丸いのか細長いのか
5.2.1 2 次元調和振動子の量子論
5.2.2 エネルギーと角運動量の同時固有状態
5.2.3 左右回転を表す昇降演算子
5.2.4 2 次元の波束の運動
5.2.5 複素関数論の簡単な復習
5.2.6 複素座標での解
5.2.7 状態の重ね合わせ
5.2.8 量子化学における電子軌道
5.3 粒子性と波動性
5.3.1 光子の粒子性と波動性：宇宙観測を題材として
5.3.2 場の量子化 (1)：アインシュタインの比熱モデル
5.3.3 場の量子化 (2)：デバイの比熱モデル
5.3.4 コヒーレント状態
5.3.5 電子にまつわる 3 つの長さ
5.3.6 宇宙プラズマの X 線分光
おわりに
索引