Lehrver­anstaltung

QM - Quantenmechanik

PDF Lehrveranstaltungsverzeichnis English Version: QM

Version: 1 | Letzte Änderung: 29.09.2019 18:39 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben

Langname Quantenmechanik
Anerkennende LModule QM_MaET
Verantwortlich
Prof. Dr. Uwe Oberheide
Professor Fakultät IME
Niveau Master
Semester im Jahr Wintersemester
Dauer Semester
Stunden im Selbststudium 78
ECTS 5
Dozenten
Prof. Dr. Uwe Oberheide
Professor Fakultät IME
Voraussetzungen vertiefte Kenntnisse Mathematik (Integralrechnung, Differentialrechnung, Vektorgeometrie)
Grundkenntnisse Physik (Schwingungen und Wellen, Doppelspalt, Interferenz, Thermodynamik, potentielle / kinetische Energie)
Grundkenntnisse Elektrotechnik (magnetische und elektrische Felder, Bauelemente)
Unterrichtssprache deutsch
separate Abschlussprüfung Ja
Literatur
Harris – Moderne Physik, Pearson Verlag
Feynman - Vorlesungen über Physik Band III:Quantenmechanik, Oldenbourg Verlag
Abschlussprüfung
Details
Prüfung der Taxonomiestufen Verstehen und Anwenden durch Beschreibung der elementaren quantenmechanischen Prozesse und ihrer Unterscheidung zur klassisch-physikalischen Darstellung
Prüfung der Taxonomiestufe Analysieren anhand von realen Anwendungen und die Rückführung auf beteiligte quantenmechanische Vorgänge
Mindeststandard
50 % der Fragen richtig beantwortet
Prüfungstyp
Prüfung der Taxonomiestufen Verstehen und Anwenden durch Beschreibung der elementaren quantenmechanischen Prozesse und ihrer Unterscheidung zur klassisch-physikalischen Darstellung
Prüfung der Taxonomiestufe Analysieren anhand von realen Anwendungen und die Rückführung auf beteiligte quantenmechanische Vorgänge

Lernziele
Kenntnisse
Das Versagen der klassischen Physik (Schwarzer Strahler, Lichtelektrischer Effekt, Compton-Effekt, Stern-Gerlach-Experiment, Bohrsches Atommodell, Materiewellen)
Quantenverhalten (Experimente mit Kugeln, Wellen und Elektronen; Grundprinzipien der Quantenmechanik; Unbestimmtheitsprinzip; Gesetze zu Kombination von Amplituden; Identische Teilchen)
Schrödinger Gleichung (Entwicklung der Wellengleichung; stationär, zeitabhängig)
einfache Potentialprobleme ( unendlich tiefer Potentialtopf, endlich tiefer Potentialtopf, Potentialstufe, Potentialbarriere, harmonischer Oszillator, Wasserstoffatom)
Grundprinzipien von Quantencomputern und Quantenkryptographie
Fertigkeiten
vorgebene physikalische Probleme durch Aufstellung der Schrödingergleichung mathematisch beschreiben und Methoden zur Lösung der Differentialgleichungen anwenden (Separationsansätze, Grenzwertbetrachtungen)
physikalischen Lösungen bewerten und durch Analogien auswählen
Quanteneffekte analysieren und auf technische Anwendungen übertragen
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Vorlesung 3
Tutorium (freiwillig) 0
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Vortragsfolien zur Vorlesung
Links auf Internetressourcen mit grundlegenden Informationen
Separate Prüfung
keine

Lernziele
Kenntnisse
Diskurs über die quantenmechanischen Prozesse (Unschärfeprinzip, Welle-Teilchen-Dualismus, Wellenfunktionen/-pakete) und ihre Anwendungen in realen Systemen im Rahmen der Lehrveranstaltung
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Seminar 1
Tutorium (freiwillig) 0
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
keine/none
Separate Prüfung
keine

Impressum
Datenschutzhinweis
Haftungshinweis
Bei Fehlern, bitte Mitteilung an die
Webredaktion der Fakultät IME

© 2022 Technische Hochschule Köln