Quantenmechanik

Torsten Fließbach ( 1944) habilitierte sich 1977 an der Technischen Universität München in Theoretischer Kernphysik. Seit 1979 ist er Professor für Theoretische Physik an der Universität Siegen.

(Autor)
Torsten Fließbach
(Titel)
Quantenmechanik
(Untertitel)
Lehrbuch zur Theoretischen Physik III
(copy)
Dieses Lehrbuch gibt eine EInführung in die Quantenmechanik, wie sie an der Universität im Zyklus "Theoretische Physik" angeboten wird. Besonderen Wert hat der Autor auf eine gut lesbare verständliche und überschaubare Darstellung gelegt. Durch die Aufteilung in Kapitel, die eigenständige Unterrichtseinheiten bilden, und der Art der Darstellung ist das Buch auch für Bachelor Studiengänge geeignet.
(Biblio)
4. Aufl. 2005. 392 S., 30 Abb., geb.
EUR 32,- / sFr 54,-
ISBN 3-8274-1589-6
(Störer)
neu!

Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die Quantenmechanik, wie sie an der Universität im Zyklus "Theoretische Physik" angeboten wird. Besonderen Wert hat der Autor auf eine gut lesbare, verständliche und überschaubare Darstellung gelegt. Die einzelnen Schritte sind so ausführlich dargestellt, dass der Leser sie ohne größere Schwierigkeiten nachvollziehen kann.
Durch die Aufteilung in Kapitel, die eigenständige Unterrichtseinheiten bilden, und die Art der Darstellung ist das Buch auch für Bachlor-Studiengänge bestens geeignet.
Die Quantenmechanik wird zunächst in Form der Schrödingerschen Wellenmechanik eingeführt (Teil I und II). Die grundlegenden Beziehungen der Quantenmechanik und ihre Interpretation werden dabei Hand in Hand mit Beispielen und ersten Anwendungen erörtert. In den folgenden Teilen (III und IV) werden die wichtigsten Anwendungen der Schrödingergleichung untersucht, wie der Alphazerfall, die Streuung von Teilchen an einem Potenzial und das Wasserstoffatom. Danach wird die abstrakte Formulierung der Quantenmechanik (Hilbertraum) in Analogie zur bekannten Struktur des Vektorraums eingeführt (Teil V). Diese Formulierung wird auf konkrete Probleme angewendet, wie den Oszillator, den Drehimpuls und den Spin (Teil VI). Die wichtigsten Näherungsmethoden der Quantenmechanik sind in Teil VII zusammengefasst. Im abschließenden Teil VIII über Mehrteilchensysteme wird das ideale Fermigas behandelt; einfache Anwendungen dieses Modells in der Atom-, Festkörper-, Kern- und Astrophysik werden diskutiert.

Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die Quantenmechanik, wie sie an der Universität im Zyklus "Theoretische Physik" angeboten wird. Besonderen Wert hat der Autor auf eine gut lesbare, verständliche und überschaubare Darstellung gelegt. Die einzelnen Schritte sind so ausführlich dargestellt, dass der Leser sie ohne größere Schwierigkeiten nachvollziehen kann. Durch die Aufteilung in Kapitel, die eigenständige Unterrichtseinheiten bilden, und die Art der Darstellung ist das Buch auch für Bachelor-Studiengänge bestens geeignet. Die Quantenmechanik wird zunächst in Form der Schrödingerschen Wellenmechanik eingeführt (Teil I und II). Die grundlegenden Beziehungen der Quantenmechanik und ihre Interpretation werden dabei Hand in Hand mit Beispielen und ersten Anwendungen erörtert. In den folgenden Teilen (III und IV) werden die wichtigsten Anwendungen der Schrödingergleichung untersucht, wie der Alphazerfall, die Streuung von Teilchen an einem Potenzial und das Wasserstoffatom. Danach wird die abstrakte Formulierung der Quantenmechanik (Hilbertraum) in Analogie zur bekannten Struktur des Vektorraums eingeführt (Teil V). Diese Formulierung wird auf konkrete Probleme angewendet, wie den Oszillator, den Drehimpuls und den Spin (Teil VI). Die wichtigsten Näherungsmethoden der Quantenmechanik sind in Teil VII zusammengefasst. Im abschließenden Teil VIII über Mehrteilchensysteme wird das ideale Fermigas behandelt; einfache Anwendungen dieses Modells in der Atom-, Festkörper-, Kern- und Astrophysik werden diskutiert.

Einleitung

I Schrödingers Wellenmechanik 1 Welle-Teilchen-Dualismus 2 Freie Schrödingergleichung 3 Schrödingergleichung 4 Normierung 5 Erwartungswerte 6 Hermitesche Operatoren 7 Unschärferelation 8 Messprozess und Unschärferelation

II Eigenwerte und Eigenfunktionen 9 Lösung der freien Schrödingergleichung 10 Zeitunabhängige Schrödingergleichung 11 Unendlicher Potenzialtopf 12 Eindimensionaler Oszillator 13 Dreidimensionaler Oszillator 14 Vollständigkeit und Orthonormierung 15 Zeitliche Entwicklung 16 Operator und Messgröße 17 Symmetrie und Erhaltungsgröße

III Eindimensionale Probleme 18 Potenzialbarriere 19 Delta-Potenzial 20 Endlicher Potenzialtopf 21 WKB-Näherung 22 Alphazerfall

IV Dreidimensionale Probleme 23 Drehimpulsoperatoren 24 Zentralkräfteproblem 25 Kastenpotenzial 26 Streuung: Allgemeines 27 Streuung: Anwendungen 28 Sphärischer Oszillator 29 Wasserstoffatom

V Abstrakte Formulierung 30 Hilbertraum 31 Operatoren im Hilbertraum 32 Unitäre Transformationen 33 Darstellungen der Schrödingergleichung

VI Operatorenmethode 34 Oszillator mit Operatorenmethode 35 Heisenbergbild 36 Drehimpuls mit Operatorenmethode 37 Spin 38 Kopplung von Drehimpulsen

VII Näherungsmethoden 39 Zeitunabhängige Störungstheorie 40 Stark-Effekt 41 Relativistische Korrekturen im Wasserstoffatom 42 Zeitabhängige Störungstheorie 43 Strahlung von Atomen 44 Variationsrechnung 45 Bornsche Näherung

VIII Mehrteilchensysteme 46 Vielteilchenwellenfunktionen 47 Ideale Fermigase 48 Atome 49 Moleküle

Anhang A Einheiten und Konstanten

Register