Theoretische Physik II:
Quantenmechanik

Robert Roth
WS 2022/23

Vorlesung: Di. 11:40-13:20 @ S2 08/171
Do. 11:40-13:20 @ S2 08/171
Übung: Do. 8:00-9:50 @ S1 15/127, S1 03/25
Do. 13:30-15:10 @ S1 03/126, S2 15/409K
Fr. 11:40-13:20 @ S1 01/A3, S1 03/126, S1 05/22
Überblick
Die Vorlesung bildet den ersten Schritt in eines der wichtigsten Gebiete der modernen theoretischen Physik - die Quantentheorie. Nach einer kurzen Diskussion der Grenzen der klassichen Physik, wenden wir uns dem Formalismus der Quantenmechanik zu. Ausgehend von wenigen elementaren Postulaten werden wir schrittweise die verschiedenen verblüffenden Vorhersagen der Quantenmechanik kennenlernen.

Aus dem Inhalt:

  1. Ursprung der Quantentheorie
    Vorbemerkungen - Schlüsselexperimente - Sternstunden der Theorie

  2. Formalismus der Quantenmechanik
    Vektoren und Hilbertraum - Lineare Operatoren - Eigenwertproblem und Darstellungen - Kommutatoren und simultane Eigenbasen

  3. Postulate der Quantenmechanik
    Die Postulate - Darstellungen und Wellenfunktionen - Zeitentwicklung und stationäre Zustände - Messungen und Vorhersagen

  4. Einfache eindimensionale Probleme
    Allgemeine Problemstellung - Freies Teilchen - Stückweise konstante Potentiale - Potentialtopf - Potentialbarriere

  5. Harmonischer Oszillator
    Grundlagen - Eigenwertproblem in Ortsdarstellung - Algebraische Lösung

  6. Bahndrehimpuls und Spin
    Bahndrehimpuls - Eigenwertproblem: allgem. Drehimpuls - Eigenwertproblem: Bahndrehimpuls - Spin - Drehimpulskopplung

  7. Dreidimensionale Probleme
    Zentralkraftprobleme - Wasserstoffatom

  8. Störungstheorie
    Zeitunabhängige Störungstheorie - Feinstruktur im Wasserstoffspektrum

  9. Zeitabhängige Störungstheorie

  10. Variationsverfahren
Materialien
Hier werden im Verlauf der Veranstaltung zusätzliche Materialien, z.B. die Zusammenfassungen der Vorlesung, und die Übungen, und weitere Informationen bereitgestellt. Für das Herunterladen der Dokumente wird das in der Vorlesung angegebene Passwort benötigt.

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