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 reference subject
subject nameIntroduction to Quantum Mechanics
examination number
credit points4
SWS
on-campus program (h)45
self-study (h)75
Obligationobligatory
examalternative pass-fail certificate
details of the certificate

alternative Studienleistung, die durch das eigenständige Bearbeiten und ggf. Vorführen von wöchentlich gestellten Aufgaben zu erbringen ist.

Für den Fall, dass aufgrund verordneter Maßnahmen im Rahmen der Virus SARS-CoV-2-Pandemie 2020 eine Präsenzveranstaltung nicht möglich ist, ersetzt eine auf elektronischem Wege übermittelte schriftliche Ausarbeitung das Vorführen der Aufgabenlösung.

Signup details for alternative examinationsDie Anmeldung zur alternativen semesterbegleitenden Abschlussleistung erfolgt über das Prüfungsverwaltungssystem (thoska) außerhalb des zentralen Prüfungsanmeldezeitraumes. Die früheste Anmeldung ist generell ca. 2-3 Wochen nach Semesterbeginn möglich. Der späteste Zeitpunkt für die An- oder Abmeldung von dieser konkreten Abschlussleistung ist festgelegt auf den (falls keine Angabe, erscheint dies in Kürze):
maximum number of participants
Details in major Master Regenerative Energietechnik 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

alternative Studienleistung, die durch das eigenständige Bearbeiten und ggf. Vorführen von wöchentlich gestellten Aufgaben zu erbringen ist.

Für den Fall, dass aufgrund verordneter Maßnahmen im Rahmen der Virus SARS-CoV-2-Pandemie 2020 eine Präsenzveranstaltung nicht möglich ist, ersetzt eine auf elektronischem Wege übermittelte schriftliche Ausarbeitung das Vorführen der Aufgabenlösung.

Signup details for alternative examinationsDie Anmeldung zur alternativen semesterbegleitenden Abschlussleistung erfolgt über das Prüfungsverwaltungssystem (thoska) außerhalb des zentralen Prüfungsanmeldezeitraumes. Die früheste Anmeldung ist generell ca. 2-3 Wochen nach Semesterbeginn möglich. Der späteste Zeitpunkt für die An- oder Abmeldung von dieser konkreten Abschlussleistung ist festgelegt auf den (falls keine Angabe, erscheint dies in Kürze):
maximum number of participants