Technische Universität Ilmenau

Introduction to Quantum Mechanics - Modultafeln of TU Ilmenau

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subject properties subject number 101695 - common information
subject number101695
departmentDepartment of Mathematics and Natural Sciences
ID of group2421 (Group for Theoretical Physics I)
subject leader Dr. Wichard Beenken
languagedeutsch
term Wintersemester
previous knowledge and experience

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.

learning outcome

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.

content

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

 

media of instruction

Tafel und PowerPoint-Präsentationen

literature / references

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

evaluation of teaching
Details in major Master Regenerative Energietechnik 2016, Master Biotechnische Chemie 2016
subject nameIntroduction to Quantum Mechanics
examination number2400643
credit points4
on-campus program (h)45
self-study (h)75
Obligationobligatory
examalternative pass-fail certificate
details of the certificate
maximum number of participants