Theoretical Physics III: Quantum mechanics
G. Morigi und L. Giannelli, K. Rojan, S. Schütz, R. Betzholz
Ein Aushang mit den Klausurergebnissen hängt im 4. Stock (Geb. E2 6). Nach Absprache mit Katharina Rojan kann die Klausur noch bis zum Freitag, den 02.10.2015, eingesehen werden.
Vorlesung:
- Do. 14:00 - 15:30, Gebäude E2 5 - Hörsaal III (0.03)
- Fr. 12:00 - 13:30, Gebäude C6 4 - Hörsaal II
Übungen:
- Gruppe 1: Di. 10:15 -11:45, Gebäude E2 6 - E.12, Übungsleiterin: Katharina Rojan
- Gruppe 2: Mi. 14:00 -15:30, Gebäude E2 6 - E.11, Übungsleiter: Stefan Schütz
Einteilung der Übungsgruppen finden Sie hier.
Tutorium:
Mi. 12:00 - 14:00, Gebäude E2 6 - E.04, Tutor: Andreas Buchheit
Klausuren:
- Hauptklausur: 04.08.2015, 9-12 Uhr, Gebäude E 1.3, HS III
- Nachklausur: 25.09.2015, 9-12 Uhr, Gebäude E 1.3, HS I
Übungsblätter:
Prüfungsleistungen:
- Prüfungsvorleistung: Mindestens 50% der Votierpunkte und Vorrechnen einiger Aufgaben.
Wurde die entsprechende Prüfungszulassung bereits früher erworben, entfallen diese Vorleistungen. - Bestehen einer der beiden Klausuren (wie die Klausuren gewertet werden, entnehmen Sie bitte der Prüfungsordnung Ihres Studienganges).
Inhalt der Vorlesung
Kap. 1: Konzepte und Grundlagen
1.1 Das Stern-Gerlach Experiment
1.2 Sequenz von Stern-Gerlach Messungen
1.3 Mathematische Darstellung
1.4 Wahrscheinlichkeit und Wahrscheinlichkeitsamplitude
1.5 Kets, Bras, und Brackets (Dirac’sche Notation)
1.6 Pauli Operatoren und Pauli Matrizen
1.7 Eigenwerte, Eigenkets, und Eigenbras
1.8 Erwartungswerte
1.9 Dichte-Operator
1.10 Bell-Ungleichung und Verschränkung
1.11 Messung mit mehreren Messwerten
1.12 Unitärer Operator
1.13 Die Postulate der Quantenmechanik
Literatur zu Kap. 1
- B.-G. Englert, “Lectures on Quantum Mechanics: Volume 1: Basic Matters”, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.
Kap. 2: Die Mathematische Beschreibung der Quantenmechanik
2.1 Zustandsraum und Dirac’sche Schreibweise
2.2 Lineare Operatoren
2.3 Hermitesche Konjugation
2.4 Satz von Operatoren, die miteinander kommutieren
2.5 Tensor-Produkt
2.6 Observablen, deren Kommutator gleich iℏ1^iℏ1^ ist
2.7 Normierung der Zustände
2.8 Ortsdarstellung und Impulsdarstellung
Literatur zu Kap. 2
- C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloë, “Quantmechanik Band 1”, De Gruyter
Kap. 3: Kinematik eines Teilchens in einer Dimension
3.1 Quantendynamik eines freien Teilchen
3.2 Quantendynamik in einem Potential: Kastenpotential
3.3 der harmonische Oszillator
3.3.1 Operatoren a^a^, a^†a^† und N^N^
3.3.2 Spektrum von N^N^ und von H^H^
3.3.3 Hermitesche Polynome
3.3.4 Erwartungswerte von X^X^ und P^P^ und ihre Zeitentwicklung
3.3.5 Kohärente Zustände
Literatur zu Kapitel 3
- C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloë, “Quantmechanik Band 1”, De Gruyter
Kap. 4: Quantendynamik: Allgemeine Lösung und zeitunabhängige Störungstheorie
4.1 Der Zeitentwicklungsoperator
4.2 Schrödinger- und Heisenberg-Bild
4.3 Zeitunabhängige Störungstheorie
4.4 Beispiele:
4.4.1 Harmonischer Oszillator mit der Störung eines linearen Potentials
4.4.2 Elektron in einem periodischen Potential
4.5 Zeitabhängige Störungstheorie
Literatur zu Kapitel 4
- C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloë, “Quantmechanik Band 1”, De Gruyter
- C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloë, “Quantmechanik Band 2”, De Gruyter
- J. J. Sakurai, “Modern Quantum Mechanics”, Addison Wesley
Kap. 5: Der Drehimpuls in der Quantenmechanik
5.1 Drehungen und Kommutationsrelationen
5.2 Eigenwerte und Eigenvektoren
5.3 Spin 1/2
5.4 Bahndrehimpuls
5.5 Addition von Drehimpulsen
Literatur zu Kapitel 5
- J. J. Sakurai, “Modern Quantum Mechanics”, Addison Wesley
Kap. 6: Das Wasserstoffatom
6.1 Wasserstoffatom: Elektron-Proton Wechselwirkung
6.2 Schwerpunkts- und Abstandsbewegung
6.3 Spektrum und Energien
6.3.1 Schwerpunktsspektrum
6.3.2 Spektrum der Abstandsbewegung
6.3.3 Diskussion über die Gültigkeit der nicht-relativistischen Energie
Literatur zu Kap. 6
- C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloë, “Quantmechanik Band 1”, De Gruyter
Literatur:
- B.-G. Englert, “Lectures on Quantum Mechanics: Volume 1: Basic Matters”, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.
- C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloë, “Quantmechanik Band 1”, De Gruyter
- C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloë, “Quantmechanik Band 2”, De Gruyter
- J. J. Sakurai, “Modern Quantum Mechanics”, Addison Wesley
- J. Schwinger, “Quantum Mechanics: Symbolism of Atomic Measurements”, Springer