Modul 28-Q Quantenmechanik

Fakultät

Modulverantwortliche*r

Turnus (Beginn)

Jedes Sommersemester

Leistungspunkte und Dauer

10 Leistungspunkte

Die Angaben zur Moduldauer finden Sie bei den Studiengängen, in denen das Modul verwendet wird.

Kompetenzen

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, Axiome und ihre Folgerungen zu analysieren. Außerdem beginnen die Studierenden, den Unterschied von klassischer und moderner theoretischer Physik zu verstehen.

Lehrinhalte

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: Dichtematrix, EPR und Bellsche Ungleichungen, Quantencomputer

Empfohlene Vorkenntnisse

Introduction to classical mechanics and electrodynamics

Notwendige Voraussetzungen

—

Erläuterung zu den Modulelementen

Modulstruktur: 1 SL, 1 bPr 1

Veranstaltungen

Quantenmechanik
Art Vorlesung
Turnus SoSe
Workload5 120 h (60 + 60)
LP 4 [Pr]
Übungen zur Quantenmechanik
Art Übung
Turnus SoSe
Workload5 90 h (30 + 60)
LP 3 [SL]

Studienleistungen

Zuordnung Prüfende Workload LP2
Lehrende der Veranstaltung Übungen zur Quantenmechanik (Übung)

Regelmäßiges Bearbeiten der Übungsaufgaben (i.d.R. 50%), 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. Die/Der Dozent*in legt die genauen Kriterien zu Veranstaltungsbeginn fest und gibt diese bekannt.

 siehe oben siehe oben

Prüfungen

Klausur
Zuordnung Prüfende Lehrende der Veranstaltung Quantenmechanik (Vorlesung)
Gewichtung 1
Workload 90h
LP2 3

in der Regel ca. 2-3 Stunden.

In diesen Studiengängen wird das Modul verwendet:

Studiengang Variante Profil Empf. Beginn 3 Dauer Bindung 4
Mathematical and Theoretical Physics / Master of Science [FsB vom 26.04.2024 mit Änderungen vom 29.05.2024 und 10.12.2024 und der Berichtigung vom 01.04.2025] Admission Track Profil A 1. o. 2. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Medizinphysik / Bachelor of Science [FsB vom 28.03.2024] 1-Fach (fw) Strukturierte Ergänzung des fw 1-Fach-Ba: Bereich Mathematische / theoretische Physik 4. o. 6. ein Semes­ter Wahl­pflicht
Physik / Master of Education [FsB vom 01.08.2022] Fortsetzung Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule) 4. ein Semes­ter Pflicht
Physik / Master of Education [FsB vom 01.08.2022] Fortsetzung Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule) 4. ein Semes­ter Pflicht

Automatische Vollständigkeitsprüfung

In diesem Modul kann eine automatische Vollständigkeitsprüfung vom System durchgeführt werden.

Legende

1
Die Modulstruktur beschreibt die zur Erbringung des Moduls notwendigen Prüfungen und Studienleistungen.
2
LP ist die Abkürzung für Leistungspunkte.
3
Die Zahlen in dieser Spalte sind die Fachsemester, in denen der Beginn des Moduls empfohlen wird. Je nach individueller Studienplanung sind gänzlich andere Studienverläufe möglich und sinnvoll.
4
Erläuterungen zur Bindung: "Pflicht" bedeutet: Dieses Modul muss im Laufe des Studiums verpflichtend absolviert werden; "Wahlpflicht" bedeutet: Dieses Modul gehört einer Anzahl von Modulen an, aus denen unter bestimmten Bedingungen ausgewählt werden kann. Genaueres regeln die "Fächerspezifischen Bestimmungen" (siehe Navigation).
5
Workload (Kontaktzeit + Selbststudium)
SoSe
Sommersemester
WiSe
Wintersemester
SL
Studienleistung
Pr
Prüfung
bPr
Anzahl benotete Modul(teil)prüfungen
uPr
Anzahl unbenotete Modul(teil)prüfungen
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

Seitenleiste

Modulelemente

Veranstaltungen

Studienleistungen

Prüfungen

Lehrangebot im eKVV

Lehrangebot im eKVV

Modullisten zeigen

Mathematical and Theoretical Physics / Master of Science // Admission Track Profil A

Medizinphysik / Bachelor of Science: 1-Fach (fw) // Strukturierte Ergänzung des fw 1-Fach-Ba: Bereich Mathematische / theoretische Physik

Physik / Master of Education: Fortsetzung Kernfach (Gymnasium und Gesamtschule)

Physik / Master of Education: Fortsetzung Nebenfach (Gymnasium und Gesamtschule)