Module 28-Q_ub Quantum mechanics (ungraded)

Faculty

Person responsible for module

Regular cycle (beginning)

Every summer semester

Credit points and duration

10 Credit points

For information on the duration of the modul, refer to the courses of study in which the module is used.

Competencies

Die Studierenden lernen in diesem Modul die grundlegenden Konzepte und Methoden der modernen Theoretischen Physik kennen und verstehen. Sie sind in der Lage, diese auf Problemstellungen der modernen Physik anzuwenden, eigenständig Probleme zu lösen und deren Lösung verständlich zu präsentieren. Sie lernen insbesondere im Bereich der Quantenmechanik, Grundprinzipien und ihre Folgerungen zu analysieren. Außerdem beginnen die Studierenden, den Unterschied von klassischer und Quantenphysik zu verstehen.

Content of teaching

Quantenmechanik
• Gegenstand der Quantenmechanik
• Allgemeine Prinzipien der Quantenmechanik: Hilbertraum, Observable und Unbestimmtheitsrelation, Messungen, Interpretationen
• Schrödingergleichung, Zeitentwicklungsoperator, stationäre Schrödingergleichung
• Zeitabhängigkeit von Erwartungswerten, Symmetrien, Erhaltungsgrößen
• Quantenmechanik in einer Raumdimension: Kastenpotential
• Orts- und Impulsdarstellung, Wahrscheinlichkeitsinterpretation
• Der harmonische Oszillator
• Quantenmechanik in drei Raumdimensionen
• Bewegung im Zentralpotential, der Bahndrehimpuls
• Wasserstoffatom
• Spin, Kopplung von Drehimpulsen, Spin-Bahn-Kopplung und weitere Korrekturen des Wasserstoffspektrums
• Pauliprinzip, Periodensystem
• Näherungsverfahren, z.B. Ritz und WKB, Störungstheorie
• weitere Themen: z.B. Dichtematrix, EPR und Bell'sche Ungleichungen, Quantencomputer

Recommended previous knowledge

28-EKME_ub

Necessary requirements

Explanation regarding the elements of the module

Module structure: 1 SL, 1 uPr 1

Courses

Quantenmechanik
Type lecture
Regular cycle SoSe
Workload5 120 h (60 + 60)
LP 4 [Pr]
Übungen zur Quantenmechanik
Type tutorial (in connection with lecture/seminar)
Regular cycle SoSe
Workload5 90 h (30 + 60)
LP 3 [SL]

Study requirements

Allocated examiner Workload LP2
Teaching staff of the course Übungen zur Quantenmechanik (tutorial (in connection with lecture/seminar))

Regelmäßiges Bearbeiten der Übungsaufgaben, jeweils mit erkennbarem und zielführendem Lösungsansatz sowie die Mitarbeit in den Übungsgruppen (in Betracht kommen insbesondere: Präsentation der eigenen Lösungen oder Lösungsansätze, Stellen von fachlichen Fragen und kritische Diskussion der physikalischen Problemstellungen, Bearbeiten von Präsenzübungen). Die zu bearbeitenden Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben. Der*die Dozent*in legen die genauen Kriterien zu Veranstaltungsbeginn fest und geben diese bekannt.

see above see above

Examinations

written examination
Allocated examiner Teaching staff of the course Quantenmechanik (lecture)
Weighting without grades
Workload 90h
LP2 3

in der Regel ca. 2-3 Stunden.

The module is used in these degree programmes:

Degree programme Profile Recom­mended start 3 Duration Manda­tory option 4
Chemistry / Master of Science [FsB vom 02.09.2013 mit Änderungen vom 02.02.2015 und 31.03.2023 und Berichtigungen vom 02.12.2013 und 01.07.2015] Theory and Computer Applications 2. one semester Compul­sory optional subject

Automatic check for completeness

The system can perform an automatic check for completeness for this module.


Legend

1
The module structure displays the required number of study requirements and examinations.
2
LP is the short form for credit points.
3
The figures in this column are the specialist semesters in which it is recommended to start the module. Depending on the individual study schedule, entirely different courses of study are possible and advisable.
4
Explanations on mandatory option: "Obligation" means: This module is mandatory for the course of the studies; "Optional obligation" means: This module belongs to a number of modules available for selection under certain circumstances. This is more precisely regulated by the "Subject-related regulations" (see navigation).
5
Workload (contact time + self-study)
SL
Study requirement
Pr
Examination
bPr
Number of examinations with grades
uPr
Number of examinations without grades
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.