数学・物理の教材

量子力学の参考書10選(院試対策もOK)【東大物理専攻が厳選】

量子力学の参考書10選(院試対策もOK)【東大物理専攻が厳選】

 

 

  • 量子力学の本を何冊読んでもわからない…
  • 難しい数式だらけで理解できない…
  • ブラケット表示が全くわからん…

本記事では、その悩みを徹底的に解決していきます

私が紹介する量子力学の本を読めば、量子力学を理解できるだけでなく量子力学を好きになれます。

実際、ここで紹介する本のおかげで大学院試の量子力学で困ることはなくなり、量子力学が大好きになりました。

本記事では、最初に量子力学の簡単な解説をしてから量子力学の参考書を紹介していきます(理解している方は量子力学の簡単な解説は無視してOKです)

本記事を参考にして参考書を選べば、量子力学の定期試験や院試の問題には困ることがなくなります。

それだけでなく、量子力学にハマります笑笑

実際に私が紹介する参考書を読んでわからない部分や質問等がありましたら、Twitter(努力のガリレオのTwitter)またはブログにコメントしてください。

本記事の信頼性に関しては私のプロフィールページ(努力のガリレオのプロフィール)を参考にしてください。

 

Yuma
Yuma
量子力学の質問等があったらガンガンDMしてきてください。

可能なら一緒に考えたり、解説記事を書きます…(時間があれば)

 

量子力学の簡単な説明

 

オススメの参考書を紹介する前に量子力学の難しさを簡単に説明します。

量子力学の難しさは、古典力学の直感に反する現象をいかに認めるかという部分にあります。

量子力学と古典力学の違い(直感に反する具体例の一つ)

  • 古典力学の場合 : 物質が存在する位置が正確にわかる
  • 量子力学の場合 : 物質が存在する位置が確率的にわかる(正確に決定することはできない)

つまり量子力学の場合は、粒子は正確に位置を特定できず、『ある場所Aには70%いて、ある場所には30%で存在する』という事実のみにアクセスできます。

なんだか不思議ですよね…

しかし、この事実は実験的にも確かめられています。

それ以外に量子もつれという不思議な現象が起きます!!

下記の動画を見ると、量子力学の不思議さと雰囲気がわかり勉強するモチベーションが爆上がりするのでぜひ見てみてください。

 

 

直感的に量子力学を知りたい方は下記の動画も参考にしてください(私が量子力学を学ぶ前に見た動画です。

 

 

Yuma
Yuma
この動画は本当にわかりやすいです。

量子力学をある程度学んだ方も一度は見てみてください

 

量子力学の参考書【初心者・苦手な方にオススメ】

まずは、初心者にオススメな参考書を紹介していきます。

可能な限り、数式に圧倒されないような参考書を紹介します。

なぜなら、最初の段階で大切なことは量子力学の正確なイメージをつけることだからです

量子力学の参考書【初学者 or 苦手な方へオススメ】

  1. 量子力学がわかる(ファーストブック)
  2. 量子力学Ⅰ(講談社)
  3. 量子力学Ⅱ(講談社)

*各参考書に対して、読み終わる期間の目安を紹介していますが、自分が読み終わった肌感を共有しているので、参考程度にとどめてください。

 

量子力学がわかる(ファーストブック)

難易度
院試対策オススメ度
読み終わる期間 1週間〜2週間程度

 

量子力学の基本を理解する最強の一冊です!

比較的難しい数式も出てこないので初学者の方も理解しやすいです。

また、広範囲の量子力学をカバーしているので、量子力学の理解していない部分をこの本で勉強するのもオススメです。

特に、水素元素の量子力学と摂動論はわかりやすいです。

 

量子力学Ⅰ(講談社)

難易度
院試対策オススメ度
読み終わる期間 1週間〜2週間程度

 

説明が他の参考書に比べてわかりやすいです。

例題もかなり豊富で定期試験や院試には最適の一冊です。

院試には頻出という例題ばかりです(例題だけでもやる価値あり)

特に、シュレディンガー方程式の3次元極座標表示の解説は、式変形も丁寧でわかりやすいです。

 

量子力学Ⅱ(講談社)

 

難易度
院試対策オススメ度
読み終わる期間 1週間〜2週間程度

 

量子力学Ⅱの説明もめちゃくちゃわかりやすいです。

特に、スピンや無限小変換の話は量子力学の参考書の中でも一番わかりやすかったです。

この二冊を読み終えてから、後に紹介する『量子論の基礎』や『J.J.サクライの量子力学』を読むことで確かな理解が身につきます。

逆に、量子力学の難しい本を読んでつまづいた方はこのシリーズに戻ることをオススメします。

練習問題も良問なので全て解くことをおすすめします。

Yuma
Yuma
研究で量子力学を使うのでなく、定期試験のために量子力学を勉強する場合は、この二冊で十分です

院試勉強や量子力学を楽しむためには、これから紹介する本を読むことをオススメします

 

量子力学の参考書【量子力学を得意科目にしたい人にオススメ】

量子力学をさらに深く理解したい方や院試で量子力学を使用する方にオススメの参考書を紹介します

量子力学の参考書【量子力学を得意科目にしたい人にオススメ】

  1. 現代の量子力学(上)J.J.Sakurai
  2. 量子論の基礎 その本質のやさしい理解のために
  3. なるほど量子力学Ⅰ
  4. なるほと量子力学Ⅱ
  5. なるほど量子力学Ⅲ
  6. 量子力学Ⅰ(KS物理専門書)
  7. 量子力学Ⅱ(KS物理専門書)

 

現代の量子力学(上)J.J Sakurai

難易度
院試対策オススメ度
読み終わる期間 4週間〜8週間程度

 

私は、どうしても量子力学のブラ・ケットベクトルの概念が抽象的すぎて、理解に苦戦していました。

そんな中、教授や講師の人たちに紹介してもらいこの本を読みました。

評価が高い理由がわかりました。

最初の1章を読むだけでも、ブラケットの概念がスッキリわかります(早い段階からこの本に出会いたかった…)

Yuma
Yuma
この本のおかげで、ブラケットを理解することができました。

 

量子論の基礎 その本質のやさしい理解のために

難易度
院試対策オススメ度
読み終わる期間 3週間〜6週間程度

 

量子論の基礎と書いてありますが、決して簡単な本ではありません(初学者でも理解できるけど…)

しかし、この本のわかりやすさは最強です。

わかりやすさと数学的厳密さの二重性をもっています(ファボゼロのボケするな…)

特に物理・化学系の院試を受ける方は、この本は必要不可欠です。

理解しにくいとことや曖昧なとことが理解できすぎて恐怖さえ感じます笑笑

この本を読み終えると、自分がどれだけ量子力学を理解した気になっていたのかがわかります。

Yuma
Yuma
曖昧だった知識が頭の中で一気に整理される感覚です

 

なるほど量子力学Ⅰ

難易度
院試対策オススメ度
読み終わる期間 2週間程度

 

光電効果やボーアの原子モデルなども詳しく紹介されています。

また、量子力学の導入方法が他の本と異なりハイゼンベルクの行列力学モデルから始まります。

実は、この導入の方法の方が自然だったりします。

また、異なる導入方法から量子理学を学ぶことで理解度は深まります。

行列力学の物理的意味は初学者には理解しずらいところもありますがこの本ならバッチリです

力学・解析力学の参考書に関しては下記を参考にしてください

 

確実に力がつく力学の参考書10選【東大生のオススメ】大学の力学に苦戦していませんか?苦戦している理由は、簡単です。良い力学の本に出会っていないからです。時間の無駄をしていますよ。とりあえず、そんな人は、この記事を参考にしましょう。東大大学院合格者の教える最高の力学教材を紹介しています。...

 

Yuma
Yuma
フーリエ級数や行列の解説もかなり丁寧です。

数学の解説も丁寧にしてくれるので物理数学が苦手でも全然読めます!

難易度は少し上がりますが、物理系で行列力学の考え方を理解したい方は下記の本もオススメです

 

簡潔な説明がわかりやすいです!

 

なるほど量子力学Ⅱ

難易度
院試対策オススメ度
読み終わる期間 2週間程度

 

なるほど量子力学Ⅰを読んだ方はもう虜になっていると思いますが、『なるほど量子力学Ⅱ』も最強です。

特に、水素原子の解法は、まさに「なるほど!!」という感じです

量子力学の行列表示に慣れない方は必ず読むべき一冊です。

 

なるほど量子力学Ⅲ

難易度
院試対策オススメ度
読み終わる期間 1週間程度

 

異常ゼーマン効果やスピンの行列化などをここまで丁寧に紹介している本は見たことありません。

院試レベルの話もありえないくらい丁寧に解説していて、物理的意味も理解しやすいです。

*異常ゼーマン効果の問題は院試でよく見るので、解いたことがない方はぜひ一読してください。

Yuma
Yuma
院試を受ける方は、『なるほど量子力学Ⅲ』だけでも読むことをオススメします

 

量子力学1(KS物理専門書)

難易度
院試対策オススメ度
読み終わる期間 半年程度

 

初学者にこの参考書はあまりオススメできません…

しかし、たくさん良問が載っていて手を動かしながら確かな理解を得ることができます。

院試がある方は、前半の井戸型ポテンシャルや水素の問題は解説もわかりやすく、良問が多いので必ず解いてください

しかし、ブラ・ケットや角運動量演算子の部分はわかりにくいので読まなくて良いです。

正直、J.J Sakuraiの量子力学や量子論の基礎の方が100倍理解しやすいのでブラケットの部分は演習問題として使用してください。

また、院試ではこの本の例題や演習問題に似た問題をよく見るので解答作成するときにも使えます。

Yuma
Yuma
院試を受ける方は、量子力学Ⅰの問題はすべて手を動かして解いてください。

院試(物理・化学系)を受ける人にとっては必要最低条件です。

 

量子力学Ⅱ(KS物理専門書)

難易度
院試対策オススメ度
読み終わる期間 半年程度

 

量子力学Ⅱの同種粒子の問題や解説は、東大の大学院や東工大の大学院でもよく出題されます。

また、摂動論やWKB近似の例題が超絶良問です!

院試を受ける方は、散乱の理論のところは読まなくてOKですが、それ以外の例題はすべて解くようにしましょう。

スピンの複合系等を考える際に多くの方がつまづくポイントが、ケットのテンソル積(⊗ : こういう記号のやつです)に苦戦します。

もし理解できていない方は、下記の記事を一度参考にしてください。

 

テンソル積・直積・直和をわかりやすい具体例で徹底解説直積・直和の概念は物理を理解する上でも重要な概念です。しかし、多くの教科書は、抽象的すぎて理解しづらいですよね。この記事では、直和と直積の概念を具体例を使って説明していきます。...

 

 

量子力学の問題集【院試対策】

 

ここからは、院試や定期テストのための問題集を紹介していきます。

確実な理解を手に入れるためには、自分の手で問題演習をする以外方法はありません。

量子力学の問題集【院試対策】

  1. 演習量子力学(サイエンス社)
  2. 演習しよう量子力学

当然私は、院試に合格するためにこれから紹介する問題集はすべてやりました。

本気ならこの量をこなしてください…

大学院試の合格体験記では各合格者が実際に使用した問題集等を紹介しているので参考にしてください

 

物理数学の前提知識があると問題集は進めやすいです。

『物理数学の参考書』につては下記を参考にしてください

確実に力がつく物理数学の参考書10選【東大生のオススメ】物理数学は物理を学ぶためには必要不可欠です。この記事では、私の経験から確実に力がつく物理数学の参考書を10冊に厳選して紹介しました。詳しい内容は記事を参考にしてください。...

 

演習 量子力学(サイエンス社)

難易度
院試対策オススメ度
読み終わる期間 2〜4週間程度

 

本当に無難な一冊です。

院試がある場合は、サクッと一周解いてしまいましょう。

私も、大学2年の前期に2週間くらいで全問題解いたのを覚えています。

院試・定期試験に最適な一冊です(このくらいは最低限やりましょう)

Yuma
Yuma
この薄さがいいですよね!すぐに終わる気がしますよね笑笑

 

演習しよう量子力学

難易度
院試対策オススメ度
読み終わる期間 2〜4週間程度

 

この本も無難な一冊です

この本も、量子力学の教科書を1冊読んだらサクッと一周することをオススメします。

この本は、大学2年生くらいでも解くことができるので、挑戦してみてください。

Yuma
Yuma
院試の試験会場でこの本をたくさん見かけました

 

これらの問題集まで、仕上げると統計力学をスムーズに理解することができます。

 

東大生が教える統計力学の参考書10選【院試対策OK】統計力学を理解するには適切な参考書を選ぶことが必要不可欠です。本記事では、院試対策にも利用できる最強の統計力学の参考書を紹介します。...

 

まとめ

 

初学者のための量子力学の記事を紹介しました。

  • 量子力学がわかる(ファーストブック)
  • 量子力学Ⅰ・Ⅱ(講談社)

そのあとに、量子力学の参考書【量子力学を得意科目にしたい方にオススメ】を紹介しました。

  • 現代の量子力学(上)J.J Sakurai
  • 量子論の基礎 その本質のやさしい理解のために
  • なるほど量子力学Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ
  • 量子力学1・2(KS物理専門書)

次に、量子力学の演習書を紹介しました。

  • 演習 量子力学(サイエンス社)
  • 演習しよう量子力学11

院試を受ける人は、量子論の基礎(その本質のやさしい理解のために)を確実に理解し、問題集でひたすら演習をしましょう。

院試の問題は、手を動かして参考書の例題・問題集を解かない限りできるようになりません。

また、理解せずにとりあえず問題だけは解けるという状態が量子力学では、一番危険です

確実に理解しないと努力が空回りしてしまいます…

数学の参考書に関しては下記を参考にしてください

院試の英語対策に関しては下記を参考にしてください

 

大学院試の解答については、下のリンクを参考にしてください

大学院試の解答はこちら

ABOUT ME
努力のガリレオ
【運営者】 : 東大で理論物理を研究中(経歴)東京大学, TOEIC950点, NASA留学, カナダ滞在経験有り, 最優秀塾講師賞, オンライン英会話講師試験合格, ブログと独自コンテンツで収益6桁達成 【編集者】: イングリッシュアドバイザーとして勤務中(経歴)中学校教諭一種免許取得[英語],カナダ留学経験あり, TOEIC650点