Quantentheorie 1 Sommer 2023

Allgemeine Informationen

Die Vorlesung Quantentheorie 1 könnte als der zentrale Baustein der Ausbildung in Theoretischer Physik angesehen werden. Hier wird zum ersten Mal systematisch die moderne quantenmechanische Beschreibung von Systemen und Prozessen besprochen. Der ganz überwiegende Teil der Entwicklung der theoretischen und experimentellen Physik seit den 1920er Jahren beruht auf dieser Theorie. Die Vorlesung wird insbesondere die folgenden Aspekte behandeln:

• Grenzen der klassischen Physik
• Die ältere Quantentheorie nach Bohr und Sommerfeld
• Die Schrödingersche Wellenmechanik
• Anwendungen auf eindimensionale Systeme
• Dirac-Formalismus
• Quantentheorie des Drehimpulses
• Symmetrien
• Zentralpotentiale
• Näherungsmethoden
• Verschränkung und Bellsche Ungleichungen
• Messprozesse und Deutungen der Quantenmechanik

Übungen

Nicht jede und jeder versteht Physik auf dieselbe Weise. Manche profitieren mehr vom Rechnen von Übungsaufgaben, andere von der Präsentation in der Vorlesung, vom Nachlesen zu Hause oder von der Diskussion in einer kleinen Gruppe. Die Erfahrung zeigt aber, dass in der Theoretischen Physik ein wirkliches Verständnis der Konzepte nur durch praktische Anwendung erreicht wird. Es ist daher dringend angeraten, die Übungsaufgaben zu lösen. Diese werden überwiegend die behandelten Methoden auf konkrete Probleme anwenden. Es wird zwei Arten von Aufgaben geben: Präsenzübungen, die in den Übungsgruppen bearbeitet werden, und Hausaufgaben, die eine Woche später in der Übung vorgerechnet werden sollen. Für die Lösung der Hausaufgaben wird die Arbeit in Gruppen ausdrücklich empfohlen, da das Erklären des Stoffes bekanntlich einer der besten Wege zum Verständnis ist. Aber natürlich muss jeder sicherstellen, den Stoff individuell zu beherrschen.

Es wird voraussichtlich sechs Übungsgruppen in Präsenz geben, eine davon in englischer Sprache. Für die englische Übungsgruppe sind keine über das übliche Schulenglisch hinausgehenden Kenntnisse erforderlich. Sie hat für Sie den Zusatznutzen, Ihre Fachsprache und auch Ihre allgemeinen Englischkenntnisse zu verbessern.

Als Service für Studierende, die aus wichtigen Gründen vorübergehend nicht an einer Präsenzübung teilnehmen können, wird eine Online-Übungsgruppe als Videokonferenz angeboten (in englischer Sprache), siehe das entsprechende Element in der linken Spalte. Für diese Gruppe ist eine Einschreibung weder möglich noch nötig. Erfahrungsgemäß sind Online-Übungen nur als Notlösung anzusehen und ersetzen nicht die Teilnahme an Präsenzübungen.

Die Übungsblätter und Musterlösungen werden hier in OPAL zur Verfügung gestellt.

Klausuren

Die Dauer der Klausur beträgt gemäß Modulbeschreibung 180 Minuten. Es wird zwei Klausuren geben. Die erste Klausur findet statt am 24.07.2023 ab 11:10 Uhr im großen Physik-Hörsaal TRE/PHYS. Die zweite Klausur findet statt am 06.10.2023 ab 9:20 im Hörsaal SCH/A251 (Georg-Schumann-Bau, 3. (!) OG). Sie müssen natürlich nur eine Klausur bestehen. Für die Klausuren sind separate Anmeldungen in HISQIS erforderlich.