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
| Leiter | Raum | Beginn | Fach | |
| Christoph Borschensky | Borschensky(at)uni-muenster.de | IG1 85 (SR A) | Mi 14 | 21 |
| Pietro Giudice | p.giudice(at)uni-muenster.de | KP 404 | Di 08 | 22 |
| David Lamprea | David.Lamprea(at)uni-muenster.de | IG1 86 (SR B) | Di 08 | 23 |
| Jens Lühder | jens.luehder(at)online.de | IG1 85 (SR A) | Do 14 | 24 |
| Stefano Piemonte | spiemonte(at)uni-muenster.de | IG1 86 (SR B) | Do 14 | 25 |
| Marcel Rothering | marcel.rothering(at)uni-muenster.de | KP 403 | Do 14 | 26 |
| Patrick Steppeler | p_step04(at)uni-muenster.de | KP 304 | Do 14 | 27 |
| Vincent Theeuwes | vthee_01(at)uni-muenster.de | IG1 87 (SR C) | Do 14 | 28 |
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 | |
| Blatt 2 | LaTeX | |
| Blatt 3 | LaTeX | |
| Blatt 4 | LaTeX | |
| Blatt 5 | LaTeX | |
| Blatt 6 | LaTeX | |
| Blatt 7 | LaTeX | |
| Blatt 8 | LaTeX | |
| Blatt 9 | LaTeX | |
| Blatt 10 | LaTeX | |
| Blatt 11 | LaTeX | |
| Blatt 12 | LaTeX |
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