Quantenmechanik

Das Lehrbuch zur Quantenmechanik des erfahrenen Hochschullehrers und Autors Friedhelm Kuypers gibt eine verständliche Einführung in eines der faszinierendsten Gebiete der Physik, gespickt mit rund 300 Aufgaben mit ausführlichen Lösungen.

Das Lehrbuch zur Quantenmechanik des erfahrenen Hochschullehrers und Autors Friedhelm Kuypers gibt eine verständliche Einführung in eines der faszinierendsten Gebiete der Physik, gespickt mit rund 300 Aufgaben mit ausführlichen Lösungen.

1 EINFÜHRUNG2 DIE ANFÄNGE DER QUANTENMECHANIK2.1 Plancksches Strahlungsgesetz 19002.2 Der Photoeffekt 19052.3 Das Bohrsche Atommodell 19132.4 Welleneigenschaften der Materie 19242.5 Der Compton-Effekt 19222.6 Das Doppelspalt-Experiment2.7 Leitgedanken2.8 Aufgaben3 DIE SCHRÖDINGER-GLEICHUNG3.1 Aufstellung der Schrödinger-Gleichung 19263.2 Stationäre Zustände3.3 Orts- und Impulsoperator3.4 Die Kontinuitätsgl3.5 Leitgedanken3.6 Aufgaben4 FREIE WELLENPAKETE4.1 Klassische Wellenpakete*4.2 Wellenpakete freier Quantenobjekte4.3 Interferenz von zwei Wellenpaketen*4.4 Leitgedanken4.5 Aufgaben5 STÜCKWEISE KONSTANTE POTENTIALE5.1 Unendlich tiefer Potentialtopf5.2 Potentialstufe5.3 Wellenpakete an einer Potentialstufe*5.4 Potentialwall und Tunneleffekt5.5 Endlich tiefer Potentialtopf5.6 Abschließende Bemerkungen5.7 Leitgedanken5.8 Aufgaben6 DER HARMONISCHE OSZILLATOR6.1 Lösung mit Potenzreihen6.2 Algebraische Lösung mit Leiteroperatoren6.3 Schwingende Zustände*6.4 Leitgedanken6.5 Aufgaben7 DIE MATHEMATISCHE STRUKTUR7.1 Der Hilbertraum7.2 Die Operatoren der Quantenmechanik7.3 Das Ehrenfestsche Theorem7.4 Leitgedanken7.5 Aufgaben8 MESSPROZESS UND UNBESTIMMTHEITSRELATION8.1 Der Messprozess8.2 Allgemeine Unbestimmtheitsrelation8.3 Unbestimmtheitsrelation für Energie und Zeit8.4 Wechselwirkungsfreie Messung*8.5 Probleme der Kopenhagener Quantenmechanik8.6 Leitgedanken8.7 Aufgaben9 DER DREHIMPULSOPERATOR9.1 Einführung und Motivation9.2 Eigenwerte des Drehimpulsoperators9.3 Eigenfunktionen des Bahndrehimpulsoperators9.4 Leitgedanken9.5 Aufgaben10 DAS WASSERSTOFFATOM10.1 Spektrum des Wasserstoffatoms10.2 Eigenfunktionen des Wasserstoffatoms10.3 Leitgedanken10.4 Aufgaben11 ELEKTROMAGNETISCHE FELDER11.1 Hamiltonoperator und Eichinvarianz11.2 Homogene Magnetfelder11.3 Der Aharonov-Bohm-Effekt* 195911.4 Leitgedanken11.5 Aufgabe12 DER SPIN12.1 Einführung12.2 Der Stern-Gerlach-Versuch 192212.3 Spin-1/2-Teilchen12.4 Magnetisches Moment des Spins12.5 Wellenfunktionen mit Spin12.6 Leitgedanken12.7 Aufgaben13 ADDITION VON DREHIMPULSEN13.1 Einführung und Motivation*13.2 Addition von zwei Spins mit s = ½13.3 Addition von Bahndrehimpuls und Spin13.4 Allgemeine Addition von zwei Drehimpulsen13.5 Leitgedanken13.6 Aufgaben14 ZEITUNABHÄNGIGE STÖRUNGSTHEORIE14.1 Einführung14.2 Störung nicht entarteter Niveaus14.3 Störung entarteter Niveaus14.4 Feinstruktur des Wasserstoffatoms14.5 Der Zeeman-Effekt14.6 Leitgedanken14.7 Aufgaben15 VARIATIONSPRINZIP15.1 Das Variationsprinzip15.2 Leitgedanken15.3 Aufgaben16 IDENTISCHE TEILCHEN16.1 Unterscheidbare Teilchen16.2 Identische Teilchen16.3 Symmetrisierung und Antisymmetrisierung16.4 Leitgedanken16.5 Aufgaben17 MEHRELEKTRONENATOME17.1 Das Heliumatom17.2 Das Periodensystem*17.3 Die Hartree-Methode17.4 Leitgedanken17.5 Aufgaben18 MOLEKÜLE18.1 Das ionisierte Wasserstoffmolekül18.2 Das Wasserstoffmolekül18.3 Hybridorbitale*18.4 Van-der-Waals-Kräfte*18.5 Leitgedanken18.6 Aufgaben19 KRISTALLE19.1 Klassische Frequenzaufspaltung19.2 Energiebänder in Kristallen19.3 Leitgedanken19.4 Aufgaben20 ZEITABHÄNGIGE STÖRUNGSTHEORIE20.1 Allgemeine Störungsentwicklung20.2 Absorption und induzierte Emission20.3 Auswahlregeln für elektrische Dipolübergänge20.4 Spontane Emission und Einsteinkoeffizienten20.5 Plötzliche Parameteränderung*20.6 Leitgedanken20.7 Aufgaben21 DER DICHTEOPERATOR21.1 Der Dichteoperator reiner Gesamtheiten21.2 Der Dichteoperator gemischter Gesamtheiten21.3 Leitgedanken21.4 Aufgaben22 VERSCHRÄNKUNG22.1 Verschränkung22.2 No-Cloning-Theorem 198222.3 Verschränkung und Interferenz22.4 Dekohärenz22.5 Quantenkryptographie*22.6 Leitgedanken22.7 Aufgaben23 EPR UND BELLSCHE UNGLEICHUNGEN23.1 Das EPR-Paradoxon23.2 Die Bellschen Ungleichungen23.3 Leitgedanken2