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Quantentheorie

Wintersemester 2013/14

Prof. Dr. G. Münster

 

Vorlesungen / Übungen

Vorlesung Di., Fr. 10 - 12 HS2
Übungen Do. 14 - 16 siehe unten

 

In der ersten Vorlesung am Dienstag, 15.10.2013, findet die Anmeldung zu den Übungen und die Einteilung der Übungsgruppen statt.

Für das erfolgreiche Erbringen der Studienleistungen müssen die folgenden Kriterien erfüllt werden:

  • 50% der Punkte der Übungsaufgaben (Zulassung zur Klausur)
  • Klausur: 50% der Punkte

In den Übungen besteht Anwesenheitspflicht. Für das Präsentieren gelöster Aufgaben in den Übungen werden Bonuspunkte vergeben.

Die Note der Klausur geht nicht in die Modulnote ein. Eine Verbesserung der Klausurnote durch Teilnahme an der Nachklausur ist nicht möglich.


Klausur

Die Klausur fand statt am

Montag, den 10.02.2014, 10-13 Uhr, im Hörsaal HS 2.

Als Hilfsmittel sind erlaubt: 1 Blatt DINA4 mit handschriftlichen Notizen und ein Taschenrechner (ohne Textspeicher). Mobil-Telefone und Smartphones dürfen nicht mitgeführt werden - auch nicht in ausgeschaltetem Zustand.

Ergebnisse:

Ergebnisse der Klausur     Notenskala

und Aushang im Institut für Theoretische Physik (TP), 3. Etage.

Klausureinsicht: Freitag, 14.02.2014, 14:00 - 15:00 Uhr im Seminarraum KP 104.

Nachklausur:

Die Nachklausur fand statt am

Dienstag, den 25.03.2014, 10-13 Uhr, im Hörsaal HS 2.

Es gelten die gleichen Bedingungen wie für die Klausur.

Ergebnisse:

Ergebnisse der Nachklausur     Notenskala

und Aushang im Institut für Theoretische Physik (TP), 3. Etage.

Nachklausureinsicht: Mittwoch, 02.04.2014, 11:00 - 12:00 Uhr im Seminarraum KP 304.


Anmeldungen/QISPOS

Wichtig: Anmeldung im QISPOS nicht vergessen!
Anmelde-Zeitraum für die Vorlesung und Übungen (Studienleistungen): 28.10. - 20.12.2013

Anmeldung für die Klausur erfolgt durch Eintragung in eine Liste in der Vorlesung. Das setzt dennoch die Anmeldung zu den Studienleistungen im QISPOS voraus.

Anmeldung für die Nachklausur erfolgt per E-Mail an Michael Topp (m_topp02(at)uni-muenster.de). Das setzt dennoch die Anmeldung zu den Studienleistungen im QISPOS voraus.


Übungsgruppen

 

LeiterE-Mail RaumBeginn Fach
Christoph Borschensky Borschensky(at)uni-muenster.de IG1 85 (SR A)Mi 1421
Pietro Giudice p.giudice(at)uni-muenster.de KP 404Di 0822
David Lamprea David.Lamprea(at)uni-muenster.de IG1 86 (SR B)Di 0823
Jens Lühder jens.luehder(at)online.de IG1 85 (SR A)Do 1424
Stefano Piemonte spiemonte(at)uni-muenster.de IG1 86 (SR B)Do 1425
Marcel Rothering marcel.rothering(at)uni-muenster.de KP 403Do 1426
Patrick Steppeler p_step04(at)uni-muenster.de KP 304Do 1427
Vincent Theeuwes vthee_01(at)uni-muenster.de IG1 87 (SR C)Do 1428

 

Inhalt der Vorlesung:

1 Der mathematische Rahmen der Quantentheorie
1.1 Wiederholung: Zustände und Observable
1.2 Projektionsoperatoren
2 Das Spektrum selbstadjungierter Operatoren
2.1 Diskretes Spektrum
2.2 Kontinuierliches Spektrum
2.2.1 Impulsoperator
2.2.2 Ortsoperator
2.2.3 Teilchen im Topf
2.2.4 Uneigentliche Eigenvektoren
2.3 Spektralsatz
2.4 Wahrscheinlichkeitsinterpretation
3 Symmetrien
3.1 Der Symmetriebegriff
3.2 Translationen und Rotationen
3.3 Quantenmechanische Symmetriegruppen
3.4 Elektronen im Kristall
      Bloch-Wellen, Kronig-Penney-Modell
3.5 Spin 1/2
      Drehung von Spinoren
3.6 Addition von Drehimpulsen
3.7 Diskrete Symmetrien
      Parität, Zeitumkehr
4 Darstellungen
4.1 Vektoren und Basen
4.2 Darstellungen der uantenmechanik
4.3 Energiedarstellung
4.4 Ortsdarstellung
4.5 Impulsdarstellung
4.6 Basiswechsel
5 Wasserstoff-Atom
5.1 Korrekturen zum Hamiltonoperator des Wasserstoffatoms
5.2 Störungstheorie für entartete Zustände
5.3 Feinstruktur des Spektrums
5.4 Anormaler Zeemaneffekt
6 Helium-Atom
6.1 Ortho- und Parahelium
6.2 Störungstheorie
6.3 Ritz'sches Variationsverfahren
7 Atombau
7.1 Zentralfeldmodell
7.2 Hartree-Fock-Approximation
8 Wasserstoff-Molekül
9 Teilchen im elektromagnetischen Feld
9.1 Hamiltonoperator
9.2 Konstantes Magnetfeld
9.3 Bewegung eines Teilchens im konstanten Magnetfeld
9.4 Normaler Zeemaneffekt
10 Zeitliche Entwicklung
10.1 Schrödingerbild
10.2 Heisenbergbild
10.3 Ehrenfest'sche Theoreme
11 Zeitabhängige Störungen
11.1 Zeitabhängige Störungstheorie
11.2 Fermi's Goldene Regel
11.3 Absorption und Emission von Strahlung
12 Quantisierung des elektromagnetischen Feldes
12.1 Quantisiertes Strahlungsfeld
12.2 Spontane Emission von Strahlung
13 Statistischer Operator
14 Messprozess und Bell'sche Ungleichungen
14.1 Messprozess
14.2 EPR-Paradoxon und Bell'sche Ungleichungen


Übungsaufgaben

Die Übungsaufgaben werden dienstags in der Vorlesung verteilt.
Die Lösungen müssen am folgenden Dienstag vor Beginn der Vorlesung abgegeben werden. Die Übungszettel werden hier im LaTeX-Quelltext und im PDF-Format bereitgestellt.

Blatt 1 LaTeX PDF
Blatt 2 LaTeX PDF
Blatt 3 LaTeX PDF
Blatt 4 LaTeX PDF
Blatt 5 LaTeX PDF
Blatt 6 LaTeX PDF
Blatt 7 LaTeX PDF
Blatt 8 LaTeX PDF
Blatt 9 LaTeX PDF
Blatt 10 LaTeX PDF
Blatt 11 LaTeX PDF
Blatt 12 LaTeX PDF

Literaturhinweise

Lehrbücher:

G. Münster: Quantentheorie, de Gruyter, 2010
S. Gasiorowicz: Quantenphysik, Oldenbourg, München, 2005
F. Schwabl: Quantenmechanik, Springer, Berlin, 2007
W. Nolting: Grundkurs Theoretische Physik, Bände 5/1 und 5/2, Quantenmechanik, Springer, Berlin, 2009/2012
C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe: Quantenmechanik 1 + 2, de Gruyter, 2010
M. Alonso, E.J. Finn: Quantenphysik und Statistische Physik, Oldenbourg, München, 2011

Allgemeinverständliche Bücher zur Interpretation der Quantenmechanik:

A.I.M. Rae: Quantenphysik: Illusion oder Realität?, Reclam, 1996, EUR 4,60
F.A. Wolf: Der Quantensprung ist keine Hexerei, Birkhäuser, Basel
F. Selleri: Die Debatte um die Quantentheorie, Vieweg, Wiesbaden, 1990

 



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