Technische Universität Ilmenau

Einführung in die Quantenmechanik - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu unseren Studiengängen. Rechtlich verbindliche Angaben zum Verlauf des Studiums entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Studienplan (Anlage zur Studienordnung). Bitte beachten Sie diesen rechtlichen Hinweis. Angaben zum Raum und Zeitpunkt der einzelnen Lehrveranstaltungen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Vorlesungsverzeichnis.

Fachinformationen zu Fachnummer 101695 - allgemeine Informationen
Fachnummer101695
FakultätFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften
Fachgebietsnummer2421 (Theoretische Physik I)
Fachverantwortliche(r) Dr. Wichard Beenken
Sprachedeutsch
TurnusWintersemester
Vorkenntnisse

Mathematische Kenntnisse, insbesondere der Matrizenrechnung sowie der gewöhnlichen Differentialgleichungen auf dem Niveau der Vorlesungen Mathematik 1-3 der Bachelorstudiengänge (GIG) sowie des Atommodells aus Vorlesungen zur Allgemeinen und Physikalsichen Chemie.

Lernergebnisse

Der Studierende ist mit den Grundlagen der Quantentheorie vertraut und kann einfache eindimensionale Probleme lösen. Er kennt den Separationsansatz für die Schrödingergleichung mit kugelsymmetrischen Potential, insbesondere die Bedeutung der Kugelflächenfunktion für das Orbitalmodell der Atome. Er ist vertraut mit der quantenmechanischen Beschreibung des Wasserstoffatoms und seines Spektrums.

Inhalt

1. Welle-Teilchen Dualismus
- De Broglie: Materiewellen
- Bohr-Sommerfeldsches Atommodell
- Interpretation der Wellenfunktion - Wahrscheinlichkeitsdichte

2. Schrödingergleichung
- Schrödingergleichung für freie Teilchen
- Stehende Wellen - unendlicher Potentialtopf
- Schrödingergleichung mit Potential
- Evanszente Moden - Tunneleffekt
- Harmonischer Oszillator - Erzeugung- und Vernichtungsoperatoren

3. Gebundene Zustände im 3-dim Zentralpotential
- Separation von Radial- und Orbitalgleichung
- Lösungen der Orbitalgleichung: Kugelflächenfunktionen
- Drehimpuls in der Quantenmechanik

4. Wasserstoffatom
- Lösung der Radialgleichung für das Coulompotential
- Spin, Pauligleichung - Paramagnetismus
- Spin-Bahn-Kopplung - Feinstruktur des Wasserstoffspektrums

 

Medienformen

Tafel und PowerPoint-Präsentationen

Literatur

J. Reinhold: Quantentheorie der Moleküle, Teubner 2004, 29.90 Euro

Lehrevaluation
Spezifik im Studiengang Master Regenerative Energietechnik 2016, Master Biotechnische Chemie 2016
FachnameEinführung in die Quantenmechanik
Prüfungsnummer2400643
Leistungspunkte4
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)75
VerpflichtungPflicht
Abschlussalternative Studienleistung
Details zum Abschluss
Anmeldemodalitäten für alt. Leistungen
max. Teilnehmerzahl

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