Theoretische Physik 3 (Quantenmechanik)

Worum geht's

In diesem Modul lernst du die Grundlagen der nichtrelativistischen Quantenmechanik: Beschreibung von Zuständen, Messprozessen, zeitlicher Entwicklung sowie wichtige Lösungsmethoden für Potentialprobleme. Am Ende kannst du typische ein- und dreidimensionale Probleme (z.B. Wasserstoff), Näherungsverfahren, Spinsysteme und Zwei-Niveau-Modelle rechnen und Quantenverschränkung sowie Dichtematrizen verstehen.

Was du danach kannst

• Implikationen der Schrödingergleichung und Wellenfunktionen verstehen
• Eindimensionale Potentialprobleme lösen und interpretieren
• Bra‑Ket‑Formalismus anwenden
• Wasserstoffproblem und grundlegende 3D‑Probleme lösen
• Konzept des Spins und das Stern‑Gerlach‑Experiment beschreiben
• Zwei‑Niveau‑Probleme lösen
• Approximative Methoden zur Problemlösung anwenden
• Dichtematrix und Quantenverschränkung verstehen

Aus was das Modul besteht

• VorlesungVermittlung der Inhalte durch Vortrag, Beispiele und Diskussion; Motivation zur Lektüre der Literatur
• Offenes TutoriumGroßgruppenformat zum Selbst‑ und Gruppenrechnen; Wiederholung und Erarbeitung von Lösungsideen und -strategien
• ÜbungKleingruppenarbeit an Aufgabenblättern; eigenständiges Rechnen, Vorführung und Besprechung der Lösungen; Prüfungsvorbereitung

Lehrmethode

• Vortrag/PresentationErklärung der Theorie und Beispiele, Diskussion mit Studierenden
• Offenes TutoriumGemeinsames Rechnen und Einüben von Lösungsstrategien
• Übung in KleingruppenSelbstständiges Lösen und Besprechen von Aufgaben zur Vertiefung und Prüfungsvorbereitung