Hofstetter

Quantenmechanik SS19

 

  • Eine Liste der Prüfungsergebnisse der Nachklausur VTH4 sortiert nach den Matrikelnummern der Prüfungsteilnehmer liegt aus Datenschutzgründen im Büro 01.135 (nur am Freitag, den 27.09.2019 bis 13:00 Uhr) und ab sofort in den Büros 01.137 und 01.138 aus.
  • Für die Nachklausur am 24. September 2019 von 10:00 bis 11:30 Uhr gehen Studierende, deren Nachnamen mit A bis N beginnen, bitte in Raum Phys _0.111 und alle anderen Studierenden bitte in Raum Phys __.102.
  • Eine Liste der Prüfungsergebnisse der Klausur VTH4 sortiert nach den Matrikelnummern der Prüfungsteilnehmer liegt aus Datenschutzgründen im Büro 01.135 (nur am Freitag, den 09.08.2019) und ab sofort in den Büros 01.137 und 01.138 aus.
  • Bitte vergessen Sie nicht, Ihren Studierendenausweis bei der Klausur mitzubringen. Sie müssen diesen vor Beginn der Klausur vorlegen.
  • Für die Klausur am 05. August 2019 von 10:00 bis 11:30 Uhr gehen Studierende, deren Nachnamen mit A bis M beginnen, bitte in Raum OSZ H3 und alle anderen Studierenden bitte in Raum OSZ H4.
  • Eine neue Version von lecture26b.pdf mit kleinen Änderungen wurde am 19.7. online gestellt.
  • Stoff der Modulprüfungen ist der gesamte Stoff, welcher in der Vorlesung VTH4 sowie auf den zugehörigen Übungsblättern und in den Tutorien besprochen bzw. behandelt wurde.
  • Am Freitag, den 9. August 2019 findet die erste Klausureinsicht von 10:00 bis 12:00 Uhr in Raum 02.116a+b statt. Am Montag, den 30. September 2019 findet von 14:00 bis 16:00 Uhr die Klausureinsicht der Nachklausur in Raum 02.116a+b statt.
  • Die Abgabe der Übungsblätter ist ab sofort nur noch bis 30 min nach Vorlesungsbeginn (d.h. bis 14.00 Uhr) möglich, um einen störungsfreien Vorlesungsablauf zu gewährleisten.
  • Fehlerkorrektur für Aufgabe 21 d) auf Augabenblatt 7.
  • Eine Version von lecture9.pdf mit zwei kleinen Korrekturen wurde online gestellt (21.5.)
  • Die Termine und den Ort der Klausur und Nachklausur finden Sie hier.
  • Bitte beachten Sie, dass man sich zu den schriftlichen Klausuren online anmelden muss, um an den Prüfungen teilzunehmen. Die Information zum Anmeldeschluss finden Sie ebenfalls hier.
  • Die Vorlesungszeit am Dienstag ist ab jetzt 13:30 - 15:00 Uhr.
  • Aus organisatorischen Gruenden gab es eine Aenderung fuer die Uebungsgruppe 4: Alle Teilnehmer der Gruppe 4 wurden der Gruppe 3 hinzugefuegt. Das Tutorium der Gruppe 3 findet wie gehabt montags um 10.00 - 12.00 Uhr in Phys __.102 statt. Das Tutorium der Gruppe 4 findet nun montags um 8.00 - 10.00 Uhr Phys 01.310 in statt.
  • Aufgrund der Osterferien empfehlen wir den Studenten aus den Gruppen am Montag, den 22.4., andere Tutorien der selben Woche zu besuchen. Es werden keine zusätzlichen Tutorien arrangiert. Die Materialien für das erste Tutorium finden Sie hier.
  • Vorlesungsbeginn ist Dienstag, der 16.04.2019.
  • Tutorien beginnen am Dienstag, den 23.04.2019.
  • Tutorien sind auf max. 15 Personen beschränkt.
  • Die Übungsblätter werden nur während der Vorlesung, in gedruckter Form, ausgeteilt.
  • Für die Teilnahme am Übungsbetrieb ist eine Anmeldung für die Vorlesung und ein Tutorium notwendig. Treten Sie bitte ab Mittwoch 17.04.2019 der Gruppe "Quantenmechanik SS 2019" und einer entsprechenden Tutoriumsgruppe (wählen Sie bitte nur eine Gruppe!) im eLearning-Portal  bei (https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/goto_FB13-PhysikOnline_crs_21941.html); melden Sie sich dazu mit Ihrem HRZ-Account an > Hofstetter > Quantenmechanik SS 2019). 
  • Falls alle Tutorien bereits voll belegt sind, tragen Sie sich bitte auf der Warteliste zu einem Tutorium ein.
  • Die Abgabe der Übungsblätter erfolgt jeweils Dienstags zu Beginn der Vorlesung.
  • Um einen Schein zu erhalten werden mindestens 50% der Gesamtpunkte der Übungsaufgaben benötigt.
  • Außerdem müssen im Laufe des Semesters mindestens zwei Übungsaufgaben an der Tafel vorgerechnet werden.
  • Man darf nicht mehr als dreimal im Tutorium fehlen.
  • Details zu den Modulprüfungen (Klausuren) werden in der Vorlesung mitgeteilt. Diese werden in den durch den Fachbereich Physik festgelegten Prüfungszeiträumen stattfinden.


Kurzbeschreibung

  • Historisches und Ursprünge der Quantenmechanik
  • Observablen, Zustände und Messung
  • Schrödinger-Gleichung, Wellenmechanik
  • Eichtransformationen, Aharonov-Bohm-Effekt
  • Rotationssymmetrie, Drehimpuls und Spin
  • Zentralpotential, Wasserstoffproblem
  • Störungstheorie, Zeeman-Effekt, Goldene Regel
  • Zeitunabhängige Störungstheorie

 

Vorlesungen

Zeit

Ort
  Di 13:30 - 15:00  

  Phys _0.111 
 Fr 10:00 - 12:00 

 Phys _0.111

 

Vorlesungsskript

 Nr.  DatumThemaSkriptergänzendes Material
1  

 16.04.2019 

 Einführung und Historie   Lecture_1    
 2     3   

23.04.2019 26.04.2019

 Einführung und Historie (Forts.), Stern-Gerlach-Versuch, Dirac-Formalismus   Lecture_2    Lecture_3 Doppelspalt-Experiment mit C_60 Molekülen, Komplementarität und Quantum Eraser, Which-way Experiment im Atom-Interferometer, Stern-Gerlach Applet
 4     5   

30.04.2019 03.05.2019

Orthonormalbasen und Matrixdarstellung, Messung und Observable

  Lecture_4   Lecture_5a   Lecture_5b

  
 6     7   

07.05.2019 10.05.2019

 Messung und Observable (Forts.), Unschärferelation, Wellenmechanik

  Lecture_6    Lecture_7

  
 8     9   

14.05.2019 17.05.2019

 Orts- und Impulsbasis, Heisenberg-Unschärferelation

  Lecture_8    Lecture_9

  
10  11 

21.05.2019  24.05.2019 

 Zeitentwicklung, Schrödinger-Gleichung

  Lecture 10    Lecture 11

  
12  13 

28.05.2019  31.05.2019 

 Ehrenfest-Theorem, Wahrscheinlichkeitsstrom, Potentialstufe und -topf

 Lecture_12   Lecture_13

  
14 15

04.06.2019 07.06.2019

 Harmonischer Oszillator, WKB-Näherung

 Lecture_14   Lecture_15

  
16 17

11.06.2019 14.06.2019

 Tunneleffekt, Heisenberg-Bild, Zeit-Energie-Unschärfe, Rotationssymmetrie und Drehimpuls

 Lecture_16   Lecture_17a   Lecture_17b

  
18 19

18.06.2019 21.06.2019

 Rotationssymmetrie und Drehimpuls (Forts.), Bahndrehimpuls

 Lecture_18   Lecture_19

  
20 21

25.06.2019 28.06.2019

 Spin, Drehimpuls-Addition

 Lecture_20   Lecture_21

 Quantenteleportation
22 23

02.07.2019 05.07.2019

 Drehimpuls-Addition (Forts.), Clebsch-Gordan Koeffizienten, Schrödingergleichung in Kugelkoordinaten, Bindungszustände im Coulombpotential

 Lecture_22a   Lecture_22b   Lecture_23

  
24 25

09.07.2019 12.07.2019

 Zweikörperproblem, Eichtransformation, Teilchen im elektromagnetischen Feld

 Lecture_24a   Lecture_24b   Lecture_25

  
26 27

16.07.2019 19.07.2019

 Aharonov-Bohm Effekt, Flussquantisierung, zeitunabhängige Störungstheorie

 Lecture_26a   Lecture_26b   Lecture_27

 Aharonov-Bohm Effekt und Variationen, synthetische Eichfelder, zeitabhängige Störungstheorie

 


Übungsblätter

  Blatt    Abgabe   Thema   Punkte  
1  23.04.2019   Bohrsches Atommodell, Lineare Algebra  20
2  30.04.2019   Lineare Algebra 22
3 07.05.2019  Pauli matrizen, Translationsoperator 20
4 14.05.2019  Kommutatoren, Gleichzeitige Messung 22
5 21.05.2019  Unschärferelation, Kontinuierliche Systeme 20
6 28.05.2019  Unschärferelation 20
7 04.06.2019  Zeitentwicklung 20
8 11.06.2019  Streuung in einer Dimension, Gebundene Zustände 20
9 18.06.2019  Deltafunktions-Potential, Kohärente Zustände 20
10 25.06.2019  WKB Näherung, Heisenbergbild 20
11 02.07.2019  Spinpräzession, Rotationen 20
12 09.07.2019  Drehimpulsaddition, 3d harmonischer Oszillator 24
 

Übungsgruppenkoordinator

Dr. Jun-Hui Zheng

Raum: 01.112

Sprechstunde: Mi. 14:00-16:00

Tutorien

GruppeZeitRaumSprache
1 Mo. 08:00-10:00 Phys 02.120 Deutsch
2 Mo. 10:00-12:00 Phys 02.120 Englisch
3 Mo. 10:00-12:00 Phys __.102 Deutsch
4 Mo. 8:00-10:00 Phys 01.310 Deutsch
5 Mo. 12:00-14:00 Phys 01.114 Englisch
6 Di. 08:00-10:00 Phys 02.116 Deutsch
7 Di. 09:00-11:00 Phys 02.120 Deutsch
8 Di. 15:00-17:00 Phys 01.114 Englisch
9 Mi. 08:00-10:00 Phys 02.114 Deutsch
10 Mi. 09:00-11:00 Phys 02.120 Deutsch
11 Do. 14:00-16:00 Phys 02.120 Deutsch
12 Fr. 12:00-14:00 Phys 02.114 Deutsch
13 Fr. 12:00-14:00 Phys 02.120 Deutsch


Literatur

AuthorTitel
J.J. Sakurai Modern Quantum Mechanics, Addison-Wesley, Revised ed., 1993
R. Shankar Principles of Quantum Mechanics, Plenum Press, 2nd ed., 2011
M. Le Bellac Quantum Physics, Cambridge, 2006
F. Schwabl Quantenmechanik (QM I): Eine Einführung (Springer-Lehrbuch), Springer; Auflage: 7. Aufl. 2007
St. Gasiorowicz Quantum Physics (Paperback), Wiley and Sons, New York etc. 3rd ed. - Deutsche Übersetzung: Quantenphysik, Oldenbourg Wissenschaftsverlag; Auflage: 10, 2012
L.I. Schiff Quantum Mechanics, 3rd ed. (International Student Edition) McGraw-Hill, Kogakusha, LTD., Tokyo etc., 1968
L.D. Landau /E.M. Lifshitz Theor. Phys. III, Quantum Mechanics, Butterworth-Heinemann, 1981, 3rd ed. - Deutsche Übersetzung: Quantenmechanik, 8. Aufl. Berlin, 1988
R. Feynman The Feynman Lectures on Physics, Bd. III, Addison-Wesley, 1971