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06318


Physik (Bachelor) Wintersemester 2012/2013
06318 Theoretische Physik II - Quantenmechanik Teil 2 [PV]
   
Dozent Kampf A.
Dauer 4 SWS
Studiensemester 4
Schein Ja (Klausur; 10 LP)
Termin Mo, 8:15-9:45 u. Mi, 14:00-15:30, 1004/T
Beginn 15.10.2012
Inhalt I. Physikalische Basis der Quantentheorie
1. Quantennatur des Lichts
2. Elektronenbeugung
3. Schrödinger-Gleichung
4. Kontinuitätsgleichung, Mittelwerte
5. Stationäre Zustände, Operatoren und Eigenzustände
6. Teilchen im Potentialtopf
7. Linearer, harmonischer Oszillator
8. Streuzustände
9. Impulsdarstellung

II. Allgemeines Schema der Quantenmechanik
1. Zustände und Operatoren im Hilbert-Raum
2. Das Eigenwertproblem
3. Deduktiver Aufbau der Quantenmechanik
4. Die Unschärferelation
5. Schrödinger- und Heisenbergbild
6. Gemische, Quantenstatistik
7. Darstellungen

III. Der Drehimpuls
1. Symmetrietransformationen
2. Rotationssymmetrie
3. Eigenwerte des Drehimpulses
4. Kugelfunktionen
5. Teilchen im Zentralkraftfeld
6. Das Wasserstoffatom
7. Normaler Zeemann-Effekt
8. Freie Bewegung bei festem Bahndrehimpuls

IV. Streutheorie
1. Streuquerschnitt, Partialwellen
2. Phasenverschiebung, Bornsche Näherung
3. Streuung an der harten Kugel
4. s-Wellen-Streuung am Potentialtopf
5. Integralgleichung für den Streuzustand
6. Elektronenstreuung an Atomen

V. Näherungsverfahren
1. Störungstheorie ohne Entartung
2. Fastentartung zweier Eigenwerte
3. Entartete Niveaus, Stark-Effekt
4. Variationsverfahren

VI. Der Spin des Elektrons
1. Spinoren
2. Spinabhängige Wechselwirkungen
3. Addition von Drehimpulsen
4. Feinstruktur der Atomspektren
5. Anomaler Zeeman-Effekt

VII. Zeitentwicklungen, Quantenübergänge
1. Goldene Regel
2. Wechselwirkungsbild
3. T- und S-Matrix der allgemeinen Streutheorie

VIII. Identische Teilchen
1. Ununterscheidbarkeit
2. Permutationen als Symmetrieoperatoren
3. Symmetrie quantenmechanischer Zustände, Bosonen und Fermionen
4. H2-Molekül, Austauschwechselwirkung
5. Besetzungszahldarstellung

Begleitend 06319
Vorkenntnisse Theoretische Physik I (Mechanik)
Literatur A. Messiah, Quantenmechanik Band 1 (1976 Walter de Gruyter)
A. Messiah, Quantenmechanik Band 2 (1979 Walter de Gruyter)
F. Schwabl, Quantenmechanik (QM1) (1998 Springer-Lehrbuch)
W. Greiner, Theoretische Physik, Bd. 4 Quantenmechanik (1979/84 Harri Deutsch)
T. Fließbach, Quantenmechanik (1995 Spektrum)
R. Shankar, Principles of Quantum Mechanics 2nd Ed. (1994 Plenum Press, New York)
L.E. Ballentine, Quantum Mechanics: A Modern Development (1998 World Scientific Publishing)