Integrierter Kurs 1: Quantentheorie, Quantenoptik und Atomphysik (IK-1)16 ECTS
(englische Bezeichnung: Integrated Course 1: Quantum Theory, Quantum Optics and Atomic Physics)

Lehrveranstaltungen:

• • Quantenmechanik, Quantenoptik und Atom-Physik (IK-1)
    (Vorlesung, 8 SWS, Stephan Götzinger et al., Mo, 13:45 - 15:45, Raum n.V.; Di, Do, 10:00 - 12:00, Raum n.V.; Mi, 11:00 - 12:30, Raum n.V.; Raum nach Vereinbarung)
  • Übungen zur Quantenmechanik, Quantenoptik und Atom-Physik
    (Übung, 4 SWS, Stephan Götzinger et al., Mi, 13:45 - 15:45, Raum n.V.; Do, 14:00 - 15:30, Raum n.V.; Vorlesung und Übung mit Live-Zoom zu den angegebenen Zeiten)

Inhalt:

Experimenteller Teil:

• Historie und Schwarzkörperstrahlung

• Struktur von Atomen

• Frühe Atomphysik und Einsteinkoeffizienten

• Die optischen Blochgleichungen

• Der Laser

• Das Wasserstoffatom

• Mehrelektronenatome

• Atome in äußeren Feldern

• Präzisionsspektrosokopie

• Kalte Atome und Bose-Einstein-Condensate

• Moleküle

Theoretischer Teil:

• Schrödinger-Gleichung und Heisenberg-Gleichung

• Hilbertraum und lineare Operatoren

• Streuzustände und gebundene Zustände

• harmonischer Oszillator und Wasserstoffatom

• Drehimpuls und Spin

• Symmetrien und Darstellungstheorie

• Störungstheorie und WKB-Verfahren

• Messprozess und Interpretation der Quantenmechanik

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• erläutern die wesentliche Inhalte der Vorlesung

• wenden die Methoden auf konkrete Beispiele an

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science): ab 4. Semester
   (Po-Vers. 2007 | NatFak | Elitestudiengang Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Integrierter Kurs 1: Quantentheorie, Quantenoptik und Atomphysik)
2. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science): ab 4. Semester
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Elitestudiengang Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Integrierter Kurs 1: Quantentheorie, Quantenoptik und Atomphysik)
3. Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2018w | NatFak | Elitestudiengang Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Integrierter Kurs 1: Quantentheorie, Quantenoptik und Atomphysik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Mündliche Prüfung: Atomphysik (Prüfungsnummer: 62701)

(englischer Titel: Oral examination on atomic physics)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 25, benotet, 8 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 50.0 %

Erstablegung: SS 2020, 1. Wdh.: SS 2020 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Stephan Götzinger,

2. Prüfer:

Ana-Suncana Smith

Mündliche Prüfung: Quantentheorie, Quantenoptik (Prüfungsnummer: 62702)

(englischer Titel: Oral examination on quantum theory, quantum optics)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 25, benotet, 8 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 50.0 %

Erstablegung: SS 2020, 1. Wdh.: SS 2020 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Stephan Götzinger,

2. Prüfer:

Ana-Suncana Smith