H.-J. Wünsche
40360 Quantentheorie
Module PK6, PK22 im Wintersemester 2011/12

VL Fr 13.15-14.45 wöch. NEW 14 1'12 Hans-Jürgen Wünsche
UE Fr 15.00-15.45 wöch. NEW 14 3'12 Hans-Jürgen Wünsche

Einschreibliste       Vorlesung       06skript       Uebung       Studienpunkte       Prüfung       

die Prüfungen finden im Raum New 15 3'101 statt

Vorlesung

I. Grundbegriffe

21.10.    1. Einführung (Schlüsselexperiment: Interferenz mit Teilchenstrahlen) ( Folien VL 01 )
21.10.    2. Zustandsbegriff QM (Wellenfunktion)
21.10.    3. Messung: Zustandsreduktion
28.10.    4. Messgrößen in der Quantenmechanik: Operatoren ( Manuskript VL 02 )
04.11.    5. Die Bewegungsgleichung der Quantenmechanik ( Manuskript VL 03 )

II. Stationäre Zustände von 1D-Modellpotentialen

04.11.    6. Kräftefreies Teilchen
04.11.    7. Völlig eingesperrtes Teilchen (unendlich tiefer Potentialtopf)
11.11.    8. Allgemeine Potentialmulde ( Manuskript VL 04 )
18.11.    9. Harmonischer Oszillator ( Manuskript VL 05 )
18.11.    9.1 Lösung der Schrödingergleichung
18.11.    9.2 Vertiefung: Schwingungsquanten
18.11.    9.1 Anwendung: Photonen
25.11.    10. Tunneln durch einen Potentialwall ( Manuskript VL 06 )
25.11.    10.1 Allgemeines (Reflexions- u. Transmissionskoeffizient, Wahrscheinlichkeitsstromdichte)
25.11.    10.2 Rechteckwall
25.11.    10.3 Verallgemeinerung auf beliebigen Potentialwall
02.12.    11. Periodische Potentiale ===> Bandstruktur ( Manuskript VL 07 )
02.12.    11.1 Motivation
02.12.    11.2 Bloch-Theorem
02.12.    11.3 Bandstruktur
02.12.    11.4 Beispiel: Kronig-Penney-Modell

III. Korrespondenzprinzip, Erhaltungsgrößen und H-Atom

09.12.    12. Korrespondenz, Ehrenfest und die Kommutatoren ( Manuskript VL 08 )
09.12.    12.1 Das Korrespondenzprinzip
09.12.    12.2 Das Ehrenfest-Theorem
09.12.    12.3 Die allgemeine Unbestimmtheitsrelation
09.12.    12.4 Verträgliche Observablen
09.12.    12.5 Erhaltungsgrößen und Quantenzahlen
16.12.    13. Das H-Atom ( Manuskript VL 09 )
16.12.    13.1 Symmetrien und Erhaltungsgrößen
16.12.    13.2 Gemeinsames vollständiges EF-System von H, Quadrat und einer Komponente des Drehimpulses
16.12.    13.3 Konkretisierung für's H-Atom
16.12.    13.4 Veranschaulichung

IV. Vielteilchensysteme

06.01.    14. Das Ununterscheidbarkeitsprinzip ( Manuskript VL 10)
06.01.    14.1 Die Vielteilchen-Wellenfunktion
06.01.    14.2 Ununterscheidbarkeit identischer Teilchen
06.01.    14.3 Konsequenz: Fermionen und Bosonen
06.01.    14.4 Zusammenhang mit dem Spin
06.01.    14.5 Identische Teilchen ohne Wechselwirkung
13.01.    15. Wechselwirkungsfreie Fermionen ( Manuskript VL 11 )
13.01.    15.1 Die Slaterdeterminante
13.01.    15.2 Konsequenz: das Pauliprinzip
13.01.    15.3 Konsequenz: die Austausch-Wechselwirkung
13.01.    16. Fermionen mit Wechselwirkung (N-Elektronen-Atome)
13.01.    16.1 Das Konzept eines mittleren Feldes
13.01.    16.2 Hartree-Potential und Selbstkonsistenz
20.01.    16.3 Anwendung auf Atome (Periodensystem der Elemente) ( Manuskript VL 12 )

V. Statistische Physik

20.01.    17. Abgeschlossenes System , Makro- und Mikrozustand,
27.01.    statistische Gesamtheit, mikrokanonische ..., Entropie, Fundamentalrelation Thdyn ( Manuskript VL 13 )
27.01.    18. Thermischer Kontakt
27.01.    Konfigurationen, ...
03.02.    ... Gleichgewichtsbedingung, Entropiezunahme, Additivität der Entropie, Boltzmannverteilung ( Manuskript VL 14 )

VI. Experimentelle Bestätigung quantenmechanischer Paradoxa

10.02.    19. Über quantenmechanische Verschränkung ( Folien VL 15 )
10.02.    19.1 Erinnerung an den quantenmechanischen Messprozess
10.02.    19.2 Das EPR-Gedankenexperiment
10.02.    19.3 Schrödingers Katze
10.02.    19.4 Bellsche Ungleichung
10.02.    19.5 Experimente mit Photonen

Ende der regulären Vorlesung

17.02.    Auswertungsgespräch, Fragestunde, Prüfungsvorbereitung (keine Übung)

Uebung:

Die Übung beginnt am 28.10. und findet dann wöchentlich einstündig statt.

Es werden regelmäßig Übungsaufgaben gestellt. Diese werden in der jeweils nächsten Übung durch Studierende vorgetragen. Darueber hinaus dient die Uebung der Hinterfragung und Diskussion des Vorlesungsstoffes durch die Studierenden.

UA01 zum 28.10.11 Wellenfunktion ( Lösung )
UA02 zum 04.11.11 Orthogonalität von Eigenzuständen ( Lösung )
UA03 zum 11.11.11 unendlich tiefer Topf ( Lösung )
UA04 zum 18.11.11 Delta-Topf ( Lösung )
UA05 zum 25.11.11 Harmonischer Oszillator ( Lösung )
UA06 zum 02.12.11 Tunneln ( Lösung )
UA07 zum 09.12.11 Bandstruktur ( Lösung )
UA08 zum 16.12.11 Drehimpuls (Lösung: Skripte)
UA09 zum 06.01.12 Quantensprung
UA10 zum 13.01.12 Slater-Determinante (Lösung: Skripte)
UA11 zum 20.01.12 Teilchendichte (Lösung: Skripte)
UA12 zum 27.01.12 Gas ( Lösung )
UA13 zum 03.02.12 ideales Gas ( Lösung )
UA14 zum 10.02.12 Oszillatoren-Gas ( Lösung )

Erteilung der Studienpunkte (6SP)

Die Studienordnung verlangt regelmäßige Teilnahme an den Übungen und Bearbeitung von Übungsaufgaben. Allerdings darf die Anwesenheit nicht kontrolliert werden. Außerdem ist es technisch nicht möglich, die Zulassung zur Prüfung von der Erfüllung eines solchen Punktes abhängig zu machen. Deshalb interpretiere ich die Anmeldung zur Prüfung bei Agnes zugleich als Erklärung, dass dieser Punkt erfüllt ist.

Ich bitte darum, sich per email an ede@physik.hu-berlin.de spätestens in der ersten Woche unter Angabe von Name, Imm.-Nr., Studiengang zur Übung anzumelden. Betreff/subject: Quanten2011. Bitte den Betreff genau so angeben, danach suche ich meine emails durch. Die Email-Adresse des Absenders wird von mir gespeichert (falls dem nicht ausdruecklich widersprochen wird) und auch fuer das Versenden eventueller Mitteilungen genutzt. Anmeldungen können auf gleichem Wege zurueckgenommen werden.

Liste der Angemeldeten      

Mündliche Prüfung (Neu 6.1.11)

Neu 19.1.12:
Alle auf dieser Prüfungsliste sind jetzt verbindlich zur Prüfung angemeldet. Jene ohne Haken vor der Imma-Nr. müssen noch auf dem Anmeldeformular ihren Studiengang eintragen und unterschreiben.
Neu 6.1.12:
Ab heute bis 13.1. können Sie sich jeweils in VL oder Übung in die Prüfungsliste mit Terminen am 22. u. 29.2 sowie 7.3. eintragen.

Die Liste geht ab 16.1 als verbindliche Anmeldung zu Frau Voigt (Prüfungsbüro); welche die Eintragung bei Agnes für Sie erledigt und mir die Prüfungsbögen zustellt. Wer einen Termin in dieser Liste hat, braucht sich also nicht selbst bei Agnes anzumelden.

Ergebnisse

Wiederholung: analog am 5.04.12 nachmittags. neu 14.2.: muss leider verschoben werden, ggf. Absprache per email.