Lehrende: Prof. Dr. rer. nat. Robert Roth
Veranstaltungsart: Vorlesung
Orga-Einheit: FB05 Physik
Anzeige im Stundenplan: Theo 2
Fach:
Anrechenbar für:
Semesterwochenstunden: 4
Unterrichtssprache: Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -
Lehrinhalte: Die Vorlesung bildet den ersten Schritt in eines der wichtigsten Gebiete der modernen theoretischen Physik - die Quantentheorie. Nach einer kurzen Diskussion der Grenzen der klassichen Physik, wenden wir uns dem Formalismus der Quantenmechanik zu. Ausgehend von wenigen elementaren Postulaten werden wir schrittweise die verschiedenen verblüffenden Vorhersagen der Quantenmechanik kennenlernen. Aus dem geplanten Inhalt: 1. Ursprung der Quantentheorie Vorbemerkungen - Schlüsselexperimente - Sternstunden der Theorie 2. Formalismus der Quantenmechanik Vektoren und Hilbertraum - Lineare Operatoren - Eigenwertproblem und Darstellungen - Kommutatoren und simultane Eigenbasen 3. Postulate der Quantenmechanik Die Postulate - Darstellungen und Wellenfunktionen - Zeitentwicklung und stationäre Zustände - Messungen und Vorhersagen 4. Einfache eindimensionale Probleme Allgemeine Problemstellung - Freies Teilchen - Stückweise konstante Potentiale - Potentialtopf - Potentialbarriere 5. Harmonischer Oszillator Grundlagen - Eigenwertproblem in Ortsdarstellung - Algebraische Lösung 6. Bahndrehimpuls und Spin Bahndrehimpuls - Eigenwertproblem: allgem. Drehimpuls - Eigenwertproblem: Bahndrehimpuls - Spin - Drehimpulskopplung 7. Dreidimensionale Probleme Zentralkraftprobleme - Wasserstoffatom 8. Störungstheorie Zeitunabhängige Störungstheorie - Feinstruktur im Wasserstoffspektrum 9. Weiterführende Themen Variationsrechnung - Mehrteilchensysteme
Literatur: R. Shankar - Principles of Quantum Mechanics Plenum Publishers (1994) - ISBN 0306447908 J.J. Sakurai - Modern Quantum Mechanics Prentice Hall (1993) - ISBN 0201539292 W. Nolting - Grundkurs theoretische Physik, Band 5 / 1 & 2 Springer (2003) - ISBN 3540400710 & 3540260358 C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe - Quantenmechanik, Teil I & II de Gruyter (1999) - ISBN 3110164582 & 3110164590
Voraussetzungen: Theoretische Physik I und Lineare Algebra.
Erwartete Teilnehmerzahl: 200
Offizielle Kursbeschreibung:
Online-Angebote: https://theorie.ikp.physik.tu-darmstadt.de/tnp/index.php?doc=qmech