Introduction to Quantum Mechanics - Modultafeln of TU Ilmenau

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subject properties Introduction to Quantum Mechanics in major Master Biotechnische Chemie 2016
subject number	101695
examination number	2400643
department	Department of Mathematics and Natural Sciences
ID of group	2421 (Group for Theoretical Physics I)
subject leader	Dr. Wichard Beenken
term	Wintersemester
language	deutsch
credit points	4
on-campus program (h)	45
self-study (h)	75
Obligation	obligatory
exam	alternative 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 examinations	Die 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): signup begins: 01.07.2020 signup ends: 08.07.2020 resignation not after: last modification of this information: 14.11.2020
maximum number of participants
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