phy441 Theoretische Physik III Quantenmechanik (Complete module description)

Module title

Theoretische Physik III Quantenmechanik

Module code

phy441

Credit points

6.0 KP

Responsible institute

Institut für Physik

Responsible persons

Module responsibility:

Cornelia Petrovic-Sanders

Authorised to examine:

Svend-Age Biehs, Andreas Engel, Alexander Hartmann, Martin Holthaus, Jutta Kunz-Drolshagen, Cornelia Petrovic-Sanders, Ilia Solov'yov

Prerequisites

Inhalte der Module phy220 (Mathematische Methoden der Physik ) und phy251 (Theoretische Physik I (Mechanik)) aus dem Zwei-Fächer-Bachelor-Studiengang

Language of instruction

German

Learning outcomes/competencies

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.

Required assesment

Method of assesment

Klausur von 120 Minuten oder eine mündliche Prüfung von maximal 30 Minuten Dauer, sowie regelmäßige, aktive und dokumentierte Teilnahme an den Übungen.
↵Die Form der Prüfungsleistung wird zu Beginn der Veranstaltung bekanntgegeben.
↵Informationen zur möglichen Berücksichtigung von Bonuspunkten bei der Modulbenotung finden Sie hier: https://uol.de/physik/studium/bonuspunkte

Exam dates

Duration (semesters)

1 Semester

Module frequency

jährlich

Workload

Total workload	Contact hours
180 h

Course type

Type	SWS	Module frequency	Contact hours
Lecture	4	SoSe	56 h
Exercises	2	SoSe	28 h

Further information

Aufnahmekapazität:
unbegrenzt

Lehr-/Lernform:
VL, Ü

Applicability of the module

Erweiterungsfach Gymnasium Physik > Module
Master of Education (Gymnasium) Physik > Mastermodule