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Lehrveranstaltungshandbuch Quantenmechanik


Verantwortlich: Prof.Dr.Thomas Welker

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

Organisation

Version
erstellt 2013-04-29
VID 2
gültig ab WS 2012/13
gültig bis
Bezeichnung
Lang Quantenmechanik
LVID F07_QM
LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS)
Vorlesung 3
Übung (ganzer Kurs) 1
Übung (geteilter Kurs)
Praktikum
Projekt
Seminar
Tutorium (freiwillig)
Präsenzzeiten
Vorlesung 45
Übung (ganzer Kurs) 15
Übung (geteilter Kurs)
Praktikum
Projekt
Seminar
Tutorium (freiwillig)
max. Teilnehmerzahl
Übung (ganzer Kurs)
Übung (geteilter Kurs) 30
Praktikum
Projekt
Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

  • Deutsch

Niveau

  • Master

Notwendige Voraussetzungen

  • vertiefte Kenntnisse Mathematik
  • Grundkenntnisse Physik
  • Grundkenntnisse Elektrotechnik

Literatur

  • R.P: Feynman:Vorlesungen über Physik Band III:Quantenmechanik, Oldenbourg Verlag
  • vertiefende Physiklehrbücher

Dozenten

  • Prof.Dr.Thomas Welker

Wissenschaftliche Mitarbeiter

Zeugnistext

Quantenmechanik

Kompetenznachweis

Form
sMP mündliche Prüfung
sMB

Aufwand [h]
sMP 10

Intervall: 2-3/Jahr


Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung / Übung

Lernziele

Lerninhalte (Kenntnisse)
  • Das Versagen der klassischen Physik
    • Schwarzer Strahler
    • spezif. Wärmekapazität des Festkörpers
    • Lichtelektrischer Effekt
    • Compton-Effekt
    • Stern-Gerlach-Experiment
    • Bohrsches Atommodell
    • Materiewellen
  • Quantenverhalten
    • Experimente mit Kugeln, Wellen und Elektronen
    • Grundprinzipien der Quantenmechanik
    • Unbestimmtheitprinzip
    • Gesetze zu Kombination von Amplituden
    • Identische Teilchen
  • Schrödinger Gleichung
    • Entwicklung der Wellengleichung
      • stationär
      • Zeit abhängig
    • einfache rechteckige Potentialprobleme
      • Potentialtopf
        • unendliche Tiefe
        • mit endlicher Tiefe
        • Erweiterung auf drei Dimensionen
      • Potentialstufe
      • Potentialbarriere
    • harmonischer Oszillator
    • System vieler Teilchen
  • Anwendungen der Quantenmechanik
    • das H-Atom
    • Atome mit mehreren Elektronen
    • der Festkörper
    • Tunneleffekt
  • Störungsrechnung
    • stationär
    • zeitabhängig
      • Wechselwirkung materielle Teilchen und elektromagnetische Strahlung
        • Absorption und induzierte Emission
        • Übergangswahrscheinlichkeit
        • Dipol- und verbotene Übergänge

Fertigkeiten
  • für vorgebene physikalische Probleme Aufstellung der Schrödingergleichung
  • Methoden zur Lösung der Differentialgleichungen anwenden
    • Separationsansätze zur Entkopplung von Differentialglch. mit mehrern Varialblen
    • Lösungsansätze durch Grenzwertbetrachtung
    • Lösungen durch Reihenentwicklungen
    • Auswahl der physikalischen Lösungen
  • Verständnis des Zusammenhang von diskreten Eigenwerten und Quantenzahlen
  • Aus Symmetriebetrachtungen Lösungen der Schrödingergleichung vorhersagen
  • Quanteneffekte bei technischen Anwendungen benennen

Begleitmaterial

  • elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
  • Hillfsblätter

Besondere Voraussetzungen

  • keine

Besondere Literatur

  • Hilfe durch diverse Artikel im Internet

Besonderer Kompetenznachweis

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