phy441 - Theoretical Physics III Quantum Mechanics (Complete module description)

Module label	Theoretical Physics III Quantum Mechanics
Module code	phy441
Credit points	6.0 KP
Workload	180 h
Institute directory	Institute of Physics
Applicability of the module	Erweiterungsfach Gymnasium Physik (Extension tray) > Module Master of Education Programme (Gymnasium) Physics (Master of Education) > Mastermodule
Responsible persons	Petrovic, Cornelia (module responsibility) Biehs, Svend-Age (authorised to take exams) Cocchi, Caterina (authorised to take exams) Engel, Andreas (authorised to take exams) Hartmann, Alexander (authorised to take exams) Holthaus, Martin (authorised to take exams) Kunz-Drolshagen, Jutta (authorised to take exams) Petrovic, Cornelia (authorised to take exams) Rosmej, Sebastian (authorised to take exams) Solov'yov, Ilia (authorised to take exams)
Prerequisites	Inhalte der Module phy220 (Mathematische Methoden der Physik ) und phy251 (Theoretische Physik I (Mechanik)) aus dem Zwei-Fächer-Bachelor-Studiengang
Skills to be acquired in this module	Die Studierenden erkennen die Anwendungssituationen der Quantenmechanik. Sie können Standardprobleme mit geeigneten Methoden lösen und insbesondere Ideen und Konzepte geeignet vermitteln.
Module contents	Grundlegende Konzepte der nicht-relativistischen Quantenmechanik: Schrödingergleichung, Superpositionsprinzip, Wellenfunktion, Darstellungen, Wahrscheinlichkeitsinterpretation, Operatoren, Eigenwertproblem, Postulate der Quantenmechanik, Hilbertraum-Formalismus, Mess-Prozess, Unschärferelation. Quantenmechanische Modellsysteme in einer Raumdimension: unendlich tiefer Potentialtopf, endlich tiefer Potentialtopf, Potentialbarriere, Tunneleffekt, Delta-Potential, freies Teilchen, Wellenpakete, harmonischer Oszillator, Leiteroperatoren, allgemeine eindimensionale Probleme. Quantenmechanische Modellsysteme in drei Raumdimensionen: unendlich harmonischer Oszillator, unendlich tiefer Potentialtopf, Entartung Drehimpulsoperator, Teilchen im Zentralpotential, Wasserstoffatom. Messprozess am Beispiel des Spins. Deutungs- und Interpretationsprobleme der Quantenmechanik.
Recommended reading	W. Nolting: Grundkurs Theoretische Physik, 5/1 (Quantenmechanik - Grundlagen) und 5/2 (Quantenmechanik - Methoden und Anwendungen), Springer Spektrum , 2013 & 2015. D.J. Griffiths, Quantenmechanik: Eine Einführung, Pearson, 2012. G. Münster, Quantentheorie, de Gruyter, 2006. C. Cohen-Tannoudji, et al.: Quantenmechanik 1&2, de Gruyter, 2019.
Links
Language of instruction	German
Duration (semesters)	1 Semester
Module frequency	jährlich
Module capacity	unlimited
Type of module	je nach Studiengang Pflicht oder Wahlpflicht
Module level	MM (Mastermodul / Master module)
Teaching/Learning method	VL, Ü

Type of course	SWS	Frequency	Workload of compulsory attendance
Lecture	4	SuSe	56
Exercises	2	SuSe	28
Total module attendance time			84 h

Examination	Prüfungszeiten	Type of examination
Final exam of module		KL