Modulhandbuch QM

Quantenmechanik

Master Elektrotechnik 2020

PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Master Elektrotechnik

Version: 1 | Letzte Änderung: 29.09.2019 18:23 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Oberheide

Anerkannte Lehrveran­staltungen QM_Oberheide
Gültig ab Wintersemester 2020/21
Fachsemester 1
Modul ist Bestandteil des StudienschwerpunktsPHO - Optische Technologien
Dauer 1 Semester
ECTS 5
Zeugnistext (de) Quantenmechanik
Zeugnistext (en) Quantum Mechanics
Unterrichtssprache deutsch oder englisch
abschließende Modulprüfung Ja
Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Forschung: Von der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung und der Qualifikation für ein Promotionsstudium. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Modulprüfung
Benotet Ja
Konzept mündliche Prüfung, bei großer Prüfungszahl schriftliche Klausur
mit Überprüfung der Taxonomiestufen Verstehen und Anwenden durch Beschreibung der elementaren quantenmechanischen Prozesse und ihrer Unterscheidung zur klassisch-physikalischen Darstellung
Die Taxonomiestufe Analysieren kann anhand von realen Anwendungen und die Rückführung auf beteiligte quantenmechanische Vorgänge überprüft werden.
Frequenz Jedes Semester
Learning Outcomes
ID Learning Outcome
LO1 Die Studierenden besitzen ein Verständnis der Grundlagen quantenmechanischer Prozesse,
indem sie anhand klassisch nicht erklärbarer Experimente die Entwicklung der Quantentheorie nachvollziehen und einfache, analytisch auswertbare Anwendungsfälle mathematisch beschreiben und auf reale Anwendungen der Elektrotechnik und Optik überführen,
um in zukünftigen technischen Entwicklungen und Technologiefeldern Herausforderungen und Grenzen der Systeme einschätzen sowie wesentliche Strukturen im interdisziplinären Diskurs verstehen zu können.
Kompetenzen
Kompetenz Ausprägung
MINT Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Studienrichtungsspezifisches Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Systeme analysieren diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe technische Systeme entwickeln Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
Komplexe Systeme abstrahieren diese Kompetenz wird vermittelt
Modelle komplexer Systeme bewerten diese Kompetenz wird vermittelt
Situations- und sachgerecht argumentieren diese Kompetenz wird vermittelt

Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Forschung: Von der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung und der Qualifikation für ein Promotionsstudium. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Learning Outcomes
ID Learning Outcome
LO1 Die Studierenden besitzen ein Verständnis der Grundlagen quantenmechanischer Prozesse,
indem sie anhand klassisch nicht erklärbarer Experimente die Entwicklung der Quantentheorie nachvollziehen und einfache, analytisch auswertbare Anwendungsfälle mathematisch beschreiben und auf reale Anwendungen der Elektrotechnik und Optik überführen,
um in zukünftigen technischen Entwicklungen und Technologiefeldern Herausforderungen und Grenzen der Systeme einschätzen sowie wesentliche Strukturen im interdisziplinären Diskurs verstehen zu können.
Kompetenzen
Kompetenz Ausprägung
MINT Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Studienrichtungsspezifisches Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Systeme analysieren diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe technische Systeme entwickeln Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
Komplexe Systeme abstrahieren diese Kompetenz wird vermittelt
Modelle komplexer Systeme bewerten diese Kompetenz wird vermittelt
Situations- und sachgerecht argumentieren diese Kompetenz wird vermittelt

Typ Vorlesung / Übungen
Separate Prüfung Nein
Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung Darstellung der historischen Entwicklung anhand von Experimenten, die klassisch-physikalisch nicht erklärbar sind und der daraus ableitbaren quantenmechanischen Größen und Prinzipien.
Transfer der quantenmechanischen Prozesse auf aktuelle elektrotechnische und optische Prozesse und Bauteile bis zu den Prozessen, auf denen Quantenkrypographie und Quantencomputer basieren.
Anhand von einfachen, analytisch beschreibbaren Potentialformen, die sich in realen Bauteilen wiederfinden lassen, kann das Verhalten durch mathematische Betrachtungen der Schrödingergleichung vorhergesagt werden.
Typ Seminar
Separate Prüfung Nein
Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung Diskurs über die quantenmechanischen Prozesse (Unschärfeprinzip, Welle-Teilchen-Dualismus, Wellenfunktionen/-pakete) und ihre Anwendungen in realen Systeme im Rahmen der Lehrveranstaltung.

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