- Eigenschaften von Atomen: Größe, Ladung, Masse, innere Struktur
- Wechselwirkung Licht mit Materie: Strahlungsgesetze, Photoeffekt, Compton-Effekt, Thomson- und Rayleigh-Streuung
- Materiewellen: de Broglie Wellenlänge, Teilchenbeugung, Wellenpakete, Unschärfe-Beziehung, Interferometrie
- Atomphysik: Spektrallinien, Bahndrehimpuls, magnetisches Moment, Spin-Bahn-Wechselwirkung, Einelektronensysteme, optische Übergänge, Absorption und Emission von Licht, Auswahlregeln, Mehrelektronensysteme
Module PHY-G3-M-2
Fundamentals of quantum physics (M, 18.0 LP)
Module Identification
Module Number | Module Name | CP (Effort) |
---|---|---|
PHY-G3-M-2 | Fundamentals of quantum physics | 18.0 CP (540 h) |
Basedata
CP, Effort | 18.0 CP = 540 h |
---|---|
Position of the semester | 1 Sem. in WiSe |
Level | [2] Bachelor (Fundamentals) |
Language | [DE] German |
Module Manager | |
Lecturers |
Lecturers of the department Physics
|
Area of study | [PHY-PHY] Physics |
Reference course of study | [PHY-82.128-SG] B.Sc. Physics |
Livecycle-State | [NORM] Active |
Courses
Type/SWS | Course Number | Title | Choice in Module-Part | Presence-Time / Self-Study | SL | SL is required for exa. | PL | CP | Sem. | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
4V+2U | PHY-PFEP-026-K-2 | Experimental quantum physics
| P | 84 h | 186 h |
U-Schein
| ja | PL1 | 9.0 | WiSe |
4V+2U | PHY-PFTP-030-K-2 | Quantum theory I
| P | 84 h | 186 h |
U-Schein
| ja | PL1 | 9.0 | WiSe |
- About [PHY-PFEP-026-K-2]: Title: "Experimental quantum physics"; Presence-Time: 84 h; Self-Study: 186 h
- About [PHY-PFEP-026-K-2]: The study achievement [U-Schein] proof of successful participation in the exercise classes (ungraded) must be obtained. It is a prerequisite for the examination for PL1.
- About [PHY-PFTP-030-K-2]: Title: "Quantum theory I"; Presence-Time: 84 h; Self-Study: 186 h
- About [PHY-PFTP-030-K-2]: The study achievement [U-Schein] proof of successful participation in the exercise classes (ungraded) must be obtained. It is a prerequisite for the examination for PL1.
Study achievement SL1
- Verification of study performance: proof of successful participation in the exercise classes (incl. written examination)
- Study achievement is a prerequisite for the examination.
- Examination number (Study achievement): 57130
("Fundamentals of quantum physics")
Übungsscheine zu [PHY-PFEP-026-K-2] Experimental quantum physics und [PHY-PFTP-030-K-2] Quantum theory I (durch aktive Teilnahme an den Übungen, erfolgreiches Bearbeiten von Hausaufgaben). Davon einer als qualifizierter Übungsschein wahlweise in [PHY-PFEP-026-K-2] Experimental quantum physics oder [PHY-PFTP-030-K-2] Quantum theory I (zusätzlich durch Bestehen der Abschlussklausur zu den Übungen).
Examination achievement PL1
- Form of examination: oral examination (45-60 Min.)
- Examination Frequency: irregular (by arrangement)
Evaluation of grades
The grade of the module examination is also the module grade.
Contents
- Hilbert-Raum, Operatoren, Eigenfunktionen, Zustand (Zustandsvektor und statistischer Operator), Observable und Korrespondenzprinzip, Unschärferelationen
- Messung in der Quantenmechanik, Ortsdarstellung und Impulsdarstellung
- verschränkte Zustände, Bell-Ungleichungen
- Hamilton-Operator und Schrödingergleichung: Eindimensionale Probleme, harmonischer Oszillator, Potentialtopf, Bewegung im Zentralpotential, H-Atom
- Drehimpulsalgebra, Bahndrehimpuls und Spin, Störungstheorie, Zeeman-Effekt, Stark-Effekt, identische Teilchen, He-Atom
Competencies / intended learning achievements
Die Studierenden erwerben Kenntnisse und Verständnis der grundlegenden Begriffe, Konzepte und Phänomene der Atom- und Quantenphysik. Die umfasst auch grundlegende Kenntnisse in der theoretischen Modellierung von quantenphysikalischen Problemen. Sie erwerben Kompetenz zur selbständigen Bearbeitung von Problemstellungen in den genannten Themenbereichen.
Literature
- Demtröder: Experimentalphysik 3, Atome, Moleküle, Festkörper; Springer
- Haken, Wolf: Atom- und Quantenphysik, Springer
- Mayer-Kuckuk: Atomphysik, Teubner
- Otter, Honecker: Atome-Moleküle-Kerne, Band I: Atomphysik, Teubner
- Alonso-Finn: Physik III, Inter. European Editions
- Bethge, Gruber: Physik der Atome und Moleküle, VCH
- Shankar: Principles of Quantum Mechanics, Plenum Press
- Sakurai: Modern Quantum Mechanics, Addison Wesley
- Messiah: Quantenmechanik, de Gruyter
- Müller: Quantenmechanik, Oldenbourg
Materials
Current information and materials accompanying the course will be announced in the lecture or on the website of the course.
Registration
Registration for the exercises is required. Details will be announced during the first lecture.
Requirements for attendance (informal)
Modules:
- [PHY-G1-M-2] Fundamentals of classical physics I (M, 18.0 LP)
- [PHY-G2-M-2] Fundamentals of classical physics II (M, 17.0 LP)
Requirements for attendance (formal)
None
References to Module / Module Number [PHY-G3-M-2]
Course of Study | Section | Choice/Obligation |
---|---|---|
[MAT-88.105-SG] M.Sc. Mathematics | Subsidiary Topic (Minor) | [WP] Compulsory Elective |
[MAT-88.118-SG] M.Sc. Industrial Mathematics | Subsidiary Topic (Minor) | [WP] Compulsory Elective |
[PHY-82.128-SG] B.Sc. Physics | Grundmodule | [P] Compulsory |
Notes on the module handbook of the department Physics
Die offiziellen Modulhandbücher finden Sie unter https://www.physik.uni-kl.de/studium/modulhandbuecher/ .