Theoretische Physik 2 für Studierende der Materialphysik: Quantentheorie (TP-MAT 2)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Theoretical Physics 2 for Materials Physics: Quantum Theory)

Lehrveranstaltungen:

• • Theoretische Physik 2: Quantentheorie
    (Vorlesung, 3 SWS, Kai Phillip Schmidt, Di, Do, 10:00 - 12:00, HF)
  • Übungen zur theoretischen Physik 2: Quantentheorie
    (Übung, 3 SWS, Kai Phillip Schmidt, Do, 13:00 - 16:00, 16:00 - 19:00, SR 00.732; Fr, 12:00 - 15:00, SRLP 0.179; Do, 12:00 - 16:00, SR 02.729; Do, 14:00 - 17:00, SRLP 0.179)

Inhalt:

• Mathematische Grundlagen:

Hilbertraum, Lineare Operatoren, Spektren von Operatoren, Selbstadjungierte Operatoren

• Grundlagen der Quantenmechanik:

Zustände, Observablen, Messwerte, Unschärferelation, Statistische Interpretation

• Schrödinger-Gleichung:

Stationäre Lösungen, Freies Teilchen, Eindimensionale Potentiale

• Harmonischer Oszillator:

Algebraische Methode, Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren, Berechnung des Spektrums und der Eigenfunktionen

• Wasserstoffatom:

Eigenfunktionen der gebundenen Zustände. Spektrum des Wasserstoffatoms. Orbitale des Wasserstoffatoms

• Drehimpuls und Spin:

Drehimpuls- und Spinoperatoren, Eigenfunktionen des Drehimpulses

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• erläutern und erklären die theoretisch-physikalische Beschreibung der Quantenmechanik und reflektieren vorgestellte Theorien gemäß den detaillierten Themen im Inhaltsverzeichnis

• strukturieren Probleme mathematisch und lösen sie eigenständig

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

1. Ergänzende Modulstudien Physik (keine Abschlussprüfung angestrebt bzw. möglich): ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2017w | NatFak | Ergänzende Modulstudien Physik (keine Abschlussprüfung angestrebt bzw. möglich) | Ergänzende Modulstudien Physik | Theoretische Physik 2 für Studierende der Materialphysik: Quantentheorie)
2. Materialphysik (Bachelor of Science): ab 3. Semester
   (Po-Vers. 2009 | NatFak | Materialphysik (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Theoretische Physik 2 für Studierende der Materialphysik: Quantentheorie)
3. Materialphysik (Bachelor of Science): ab 3. Semester
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Materialphysik (Bachelor of Science) | Module des 3. bis 6. Fachsemesters | Theoretische Physik 2 für Studierende der Materialphysik: Quantentheorie)
4. Mathematik (Bachelor of Science): ab 3. Semester
   (Po-Vers. 2015w | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | Module des Nebenfachs | Nebenfach Physik (theoretisch) | Theoretische Physik 2 für Studierende der Materialphysik: Quantentheorie)
5. Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien): ab 5. Semester
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien) | Module Fachwissenschaft Physik | Theoretische Physik und Wahlpflichtbereich | Theoretische Physik 2 LA: Quantentheorie)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Klausur zu Quantentheorie (Prüfungsnummer: 70311)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Voluntary interim examination: The presentation of at least two complete, predominantly correct solutions of a homework problem in the exercise classes improves the grade by 0.3 or 0.4. The complete, predominantly correct solution of at least 50% of the homework problems also improves the grade by 0.3 or 0.4. The two bonuses may be added leading to an improved grade by 0.6 or 0.7.

Erstablegung: WS 2018/2019, 1. Wdh.: WS 2018/2019 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Kai Phillip Schmidt