Theoretische Physik II: Quantenmechanik

Gruppen

• Gruppe A, Zoom, Mo 10:15–11:45 Uhr, Robin Quade
• Gruppe B, Zoom, Mo 10:15–11:45 Uhr, Nicolas Lenzing
• Gruppe C, Zoom, Mo 10:15–11:45 Uhr, Michael Potthoff
• Gruppe D, Zoom, Mo 12:15–13:45 Uhr, Michael Elbracht
• Gruppe E, Zoom, Mo 12:15 13:45 Uhr, Christian Bassi (englisch)
• Gruppe F, Zoom, Mi 08:30 10:00 Uhr, Alejandro Romero Ros (englisch)
• Gruppe G, Zoom, Mi 08:30–10:00 Uhr, Friethjof Theel
• Gruppe H, Zoom, Mi 14:15–15:45 Uhr, Georgios Koutentakis (englisch)
• Gruppe K, Zoom, Mi 16:00–17:30 Uhr, Thomas Wening

Anfangszeiten und Zuordnung zu den Übungsgruppen sind jetzt final!

Start der Übungen: am 19.4. bzw. am 21.4.

Korrekturassistenten/innen

• Gruppen A,B: Judith Becker
• Gruppen C,D: Monika Wüst
• Gruppen E,F: Jörn Bach
• Gruppen G,H: Mohammed El-Nabulsi
• Gruppen K: Matthias Dennemann

Übungsstunde

• Ausgabe neuer Übungsblätter: freitags
• Übungsstunde montags/mittwochs:
• Bearbeitung von Präsenzaufgaben (in Kleingruppen) und Besprechung der Lösungen
• Diskussion Vorlesungsinhalte
• Klärung von Fragen zur Problemstellung der Hausaufgaben
• Einige Präsenzaufgaben sind als Probe-Klausuraufgaben gekennzeichnet

Hausaufgaben

• Ausgabe neuer Übungsblätter: freitags
• Bearbeitung der Hausaufgaben in 2er-Gruppen (aus der gleichen Übungsgruppe!)
• Lösungen nach Möglichkeit mit LaTeX aufschreiben, Template: hausaufgabe.tex, makros.tex
• Exportieren als pdf hausaufgabe.pdf
• Abgabe per Moodle-Upload
• Deadline für Abgabe: freitags 23:59 Uhr

Hausaufgaben-Feedback

• Bepunktung durch Korrekturassistenten
• Punkte sind wichtig für die Bonusregelung (s. Vorlesungs-Homepage/Bonusregelung)
• Rückgabe (Moodle-Download) bis Freitag 23:59 Uhr

Link zum Kurs in Moodle

• Link

Tutorium zur Quantenmechanik

• HIlfestellung bei der Bearbeitung der Hausaufgaben
  Diskussion von Vorlesungsinhalten
  QM++: Alles rund um die Quantenmechanik
• Tutoren: Ruben Erlenstedt und Christian Jöns
• Mittwochs 17:30 - 19:30 Uhr
• Start des Tutoriums: 21.4.
• Zoom-Link

Modulabschlussprüfung

• Die Modulabschlussprüfung findet als Take-Home-Exam (THE) statt (zu Hause zu bearbeitende Klausur).

STINE

• Anmeldung in STINE erforderlich.
• Fristen sind zu beachten.

THE-Termine

• 1. Klausur (THE) am 23.07.2021, von 8:30-10:30 Uhr, Ort: digital
• 2. Klausur (THE) am 08.10.2021, von 10:00-12:00 Uhr, Ort: digital

Organisationsrahmen

• Prüfungstermine bleiben, erster und zweiter Termin s.o.
• Anmeldung in STINE erforderlich.
• Fristen für Anmeldung und Rücktritt unverändert.
• Bonusregelung bleibt unverändert.
• Mitteilung der Ergebnisse über STINE.
• Einsichtnahme in die korrigierte Klausur: digital, Termine werden auf der VL-Homepage bekannt gegeben.
• Ausfall des Internets (kein Up- oder Download möglich innerhalb der Klausurzeit), Endgeräteausfall, etc.: Sofortige (wenn wieder möglich) Benachrichtigung über e-Mail erforderlich. Es müssen u.U. Nachweise erbracht werden.

Zugelassene Hilfsmittel

• Papier, Stift: notwendig!
• Notizen (empfohlen), Skript, Musterlösungen, Übungsaufgaben, Lehrbücher, Internet.
• Die Klausur muss allein bearbeitet werden!
• Nicht erlaubt ist die Kontaktaufnahme (in Präsenz oder über Telefon, Internet, etc.) mit einer oder mehreren Personen.
• Versicherung zur eigenständigen Bearbeitung der Klausur bei Abgabe notwendig (Häkchen setzen bei Abgabe der bearbeiteten Klausur in Moodle).

Praktische Durchführung des Take-Home-Exams

• Download des Aufgabenblatts (pdf) zur Startuhrzeit über die Moodle-Plattform.
• Nur in STINE zur Prüfung angemeldete und zugelassene Teilnehmer/innen erhalten Zugriff auf das Aufgabenblatt.
• Fragen während der Klausur können in einem dazu eingerichteten Zoom-Raum gestellt werden.
• Dringende Hinweise an alle THE-Teilnehmer/innen (sofern erforderlich) erfolgen über einen Post auf Moodle (ist aber eher unwahrscheinlich).
• Die Aufgaben sind handschriftlich auf Papier (oder auf einem Tablet) zu bearbeiten.
• Gedruckter bzw. maschinell erstellter Text (z.B. Latex, Word etc.) ist nicht zulässig.
• Die Blätter sind fortlaufend zu nummerieren.
• Bitte die Nummer der jeweils bearbeiteten Aufgabe angeben.
• Jedes Blatt ist am Ende der Klausur zu scannen bzw. zu fotografieren.
• Abgabe durch Upload der Lösungen auf die Moodle-Plattform (analog zur Abgabe von Hausaufgaben).
• Beachten Sie: Nur Hochladen der Datein(en) reicht nicht aus, dies erscheint in Moodle als "Entwurf (nicht abgegeben)". Es muss anschließend noch auf "Aufgabe abgeben" gedrückt werden.
• Dateiformat für die Abgabe: pdf-Datei.
• Dateigröße: im Prinzip beliebig, allerdings sind nicht zu große (aber gut lesebare) Dateien vorteilhaft bei typischerweise geringen Uploadraten.
• Zum Scannen/Fotografieren und Hochladen auf Moodle sind 15 min einzuplanen (die Abgabezeit ist dazu jeweils um 15 min. verlängert, für das 1. THE also 10:45 Uhr).
• Die Lesbarkeit ist zu kontrollieren und liegt in der Verantwortung der Klausurteilnehmerin/des Klausurteilnehmers.
• Es empfiehlt sich, einen Wecker zu stellen, um das Klausurende (10:30 Uhr beim 1. THE) nicht zu verpassen. Die Zeit von 10:30 bis 10:45 Uhr sollte zum Upload reserviert werden.

Optimale Vorbereitung

• Kontinuierliche Mitarbeit während des ganzen Semesters.
• Rechnen der Übungsaufgaben.
• Nachbereiten der Vorlesung.
• Literaturstudium.

Voller / halber Bonus

• Durch aktive Mitarbeit in den Übungen kann ein "halber" oder "voller" Bonus erarbeitet werden.
• Notwendige Punktzahl zum Bestehen der Klausur: 40/100 Punkten
• Bei „halbem“ Bonus: notwendige Punktzahl für den Modulabschluss: 32 Punkte
• Bei „vollem“ Bonus: notwendige Punktzahl für den Modulabschluss: 24 Punke
• Bei vollem Bonus (nur bei vollem Bonus) und 40 oder mehr Punkten: Verbesserung der Note um eine Stufe (0,3 bzw. 0,4 Ziffern)

Bonuskriterien

• Ein halber Bonus wird gewährt bei Erreichen von mehr als 50% der erreichbaren Punkte für die Hausaufgaben
• Der volle Bonus wird gewährt bei Erreichen von mehr als 75% der erreichbaren Punkte für die Hausaufgaben

Quantenmechanik

• Einführung
• mathematische Grundlagen
• Polarisation und Spin-1/2-Teilchen
• Postulate der Quantenmechanik
• einfache quantenmechanische Probleme
• verschränkte Zustände
• unendlichdimensionale Hilbert-Räume
• Symmetrien in der Quantenmechanik
• Wellenmechanik
• Drehimpuls
• Harmonischer Oszillator

Literaturauswahl

Die Vorlesung orientiert sich eng am Buch von

• M. Le Bellac: Quantum Physics (Cambridge), e-book

Weitere Literatur:

• D.J. Griffiths: Quantenmechanik (Pearson)
• J. J. Sakurai: Modern Quantum Mechanics (Addison-Wesley)
• W. Nolting: Grundkurs Theoretische Physik, Bände 5.1, 5.2 (Springer)
• J.-L. Basdevant, J. Dalibard: Quantum Mechanics (Springer)
• A. Messiah: Quantenmechanik, Bände 1, 2 (de Gruyter)
• G. Fischer: Lineare Algebra (Vieweg)
• J. Liesen, V. Mehrmann: Lineare Algebra (Springer)