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260065 VO Theoretische Physik III: Quantenmechanik (2021S)

6.00 ECTS (4.00 SWS), SPL 26 - Physik

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Details

Sprache: Deutsch

Prüfungstermine

Lehrende

Termine (iCal) - nächster Termin ist mit N markiert

Montag 08.03. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 10.03. 09:00 - 10:30 Digital
Montag 15.03. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 17.03. 09:00 - 10:30 Digital
Montag 22.03. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 24.03. 09:00 - 10:30 Digital
Montag 12.04. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 14.04. 09:00 - 10:30 Digital
Montag 19.04. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 21.04. 09:00 - 10:30 Digital
Montag 26.04. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 28.04. 09:00 - 10:30 Digital
Montag 03.05. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 05.05. 09:00 - 10:30 Digital
Montag 10.05. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 12.05. 09:00 - 10:30 Digital
Montag 17.05. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 19.05. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 26.05. 09:00 - 10:30 Digital
Montag 31.05. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 02.06. 09:00 - 10:30 Digital
Montag 07.06. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 09.06. 09:00 - 10:30 Digital
Montag 14.06. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 16.06. 09:00 - 10:30 Digital
Montag 21.06. 09:00 - 10:30 Digital
Mittwoch 23.06. 09:00 - 10:30 Digital

Information

Ziele, Inhalte und Methode der Lehrveranstaltung

Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, die Studierenden mit den theoretischen Grundlagen der Quantenmechanik vertraut zu machen. Darüber hinaus sollen die Studierenden ein klares Verständnis für die Grundprinzipien der Quantentheorie und deren Anwendung auf einfache physikalische Systeme erwerben. Sie sollen in der Lage sein, einfache theoretische Probleme der nichtrelativistischen Quantenmechanik zu lösen.

Die LV bildet eine untrennbare Einheit mit den Übungen zur Theoretischen Physik III.
https://ufind.univie.ac.at/de/course.html?lv=260068&semester=2020S

Inhalte und Gliederung:

1. Grundlegende Konzepte
Das Interferenzexperiment klassisch vs. quantenmechanisch
Repetitorium der linearen Algebra
Reiner Quantenzustand, Kets and Bras
Observablen
Basis-Kets, Basisänderung und Matrixdarstellungen
Messung und Wahrscheinlichkeit (Bornsche Regel)
Spin und das Stern-Gerlach Experiment
Zwei-Niveau System (Qubit)
N-Niveau System
Die Unschärferelationen

2. Quantendynamik
Zeitentwicklung
Das Korrespondenzprinzip
Observables mit kontinuierlichem Spektrum
Ort, Impuls, und Translation
Wellenfunktionen im Orts- und Impulsraum
Die Schrödingergleichung
Das Schrödinger- und das Heisenbergbild
Das Ehrenfest Theorem
Eindimensionale Probleme
Der eindimensionale harmonische Oszillator
Erzeugungs- und Vernichtungs-operatoren
Die Energie-Zeit-Unschärferelation

2. Mehrteilchensysteme
Das Tensorprodukt von Vektorräumen
Verschränkung und das Bell'sche Theorem
Reduzierte Dichteoperatoren
Gemischter Quantenzustand (Messung und Zeitevolution)

3. Theorie des Drehimpulses und zentrale Potentiale
Symmetrietransformationen
Drehungen und Vertauschungsrelationen für den Drehimpuls
Spin-1/2 Systeme
Bahndrehimpuls
Zentrale Potentiale: Trennung der Variablen, Entartung, Kugelfunktionen
Das Wasserstoffatom

4. Symmetrie in der Quantenmechanik
Symmetrien und Erhaltungsgesetze
Diskrete Symmetrien, Parität
Die Zeitumkehrung

5. Näherungsmethoden
Zeitunabhängige Störungstheorie
Der Zeeman-Effekt
Der Stark-Effekt

Art der Leistungskontrolle und erlaubte Hilfsmittel

Schriftliche Prüfung (teilweise Multiple-choice, teilweise Rechenbeispiele, keine Hilfsmittel erlaubt)

Mindestanforderungen und Beurteilungsmaßstab

50% der maximalen Anzahl der Punkte der schriftlichen Prüfung.

Prüfungsstoff

Die Gesamtheit des in der LV und in den Übungen besprochenen Materials.

Literatur

1. J. J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Addison-Wesley, 1985
2. Albert Messiah: Quantenmechanik, Band 1 und Band 2
3. Leonard Susskind and Art Friedman: Quantum Mechanics: The Theoretical Minimum

Zuordnung im Vorlesungsverzeichnis

T III, P 13

Letzte Änderung: Mi 29.09.2021 08:29