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Quantenmechanik 2
Quantum Mechanics 2

Modul PH1002 [ThPh KTA]

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom WS 2017/8 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
WS 2017/8WS 2016/7WS 2015/6WS 2010/1

Basisdaten

PH1002 ist ein Semestermodul in Englisch oder Deutsch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Wahlpflichtkatalog "Theorie" im Masterstudiengang Physik (Kern-, Teilchen- und Astrophysik)
  • Ergänzung des Allgemeinen Spezialfachkatalogs für Applied and Engineering Physics
  • Ergänzung des Allgemeinen Spezialfachkatalogs für Biophysik
  • Ergänzung des Allgemeinen Spezialfachkatalogs für Physik der kondensierten Materie
  • Spezialisierung im Elitemasterstudiengang Theoretische und Mathematische Physik (TMP)

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
300 h 90 h 10 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH1002 ist Nora Brambilla.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

  1. Zeitunabhängige Störungstheorie
  2. Zeitabhängige Störungstheorie
  3. Streutheorie
  4. Teilchen im elektromagnetischen Feld
  5. Atome und Quantentheorie der Strahlung
  6. System aus identischen Teilchen

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul hat der/die Studierende vertiefte Kenntnisse in der Quantenmechanik. Er/Sie ist in der Lage, Problemstellungen mit zeitabhängiger Störungstheorie mathematisch zu beschreiben und zu lösen. Er/Sie kann quantenmechanische Streuprozesse beschreiben, Vielteilchenprozesse verstehen und die Pfadintegralmethode anwenden.

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 4 Quantum Mechanics 2 Brambilla, N. Mi, 12:00–14:00, PH HS2
Fr, 10:00–12:00, PH HS2
UE 2 Exercise to Quantum Mechanics 2 Lai, W. Zhu, Y.
Leitung/Koordination: Brambilla, N.
Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

Tafelvortrag, Beamerpräsentation

Medienformen

Tafelanschrieb, Skript, ggf. Folien

Literatur

  • Jun John Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Benjamin/Cummings Publishing Company, 1985.
  • C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, Quantum Mechanics Vol. I and II, Wiley, 1977.
  • A. Messiah, Quantum Mechanics I and II, Dover Publ. 1995 2nd edition.
  • F. Schwabl, Advanced Quantum Mechanics, Springer-Verlag 2000 (third edition).

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es findet eine schriftliche Klausur von 90 Minuten Dauer statt. Darin wird exemplarisch das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe durch Rechenaufgaben und Verständnisfragen überprüft.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Berechnen der Übergangswahrscheinlichkeiten im harmonischen Oszillator mit kleiner zeitabhängiger Störung.
  • Ableitung der Auswahlregeln und Übergangsraten für das Wasserstoffatom im Strahlungsfeld.
  • Berechnung der Phasenverschiebung und des Wirkungsquerschnitts für die Streuung eines nicht-relativistisches Teilchen an einem gegebenen Potential.

Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, da die Übungsaufgaben auf die in der Modulprüfung abgefragten Problemstellungen vorbereiten und somit die spezifischen Kompetenzen eingeübt werden.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

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