Quantum Optics Lab

Treutlein Group

 

HS 2013: Einführung in die Physik III: Atom- und Quantenphysik (4 KP + 2 KP)

VV-Nr. 10868-01

DozentenProf. Dr. Philipp Treutlein
ÜbungskoordinationDr. Tobias Kampschulte
Zeit und Ort

Vorlesung: Mo + Di jeweils 12:15–14:15, Departement Physik, Neuer Hörsaal 1
Übungen: Es wird in der Vorlesung eine Gruppeneinteilung gemacht

Erste Vorlesung16. September 2013
Letzte Vorlesung17. Dezember 2013

Inhalt der Vorlesung

Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Atom- und Quantenphysik. Sie beginnt mit grundlegenden Eigenschaften von Atomen und einer Besprechung wichtiger Experimente, die zur Entwicklung der Quantenphysik geführt haben. Nach einer Diskussion des Welle-Teilchen-Dualismus von Licht und Materie werden die Grundprinzipien der Quantenmechanik systematisch eingeführt. Die Schrödingergleichung wird für wichtige Systeme gelöst (Potentialtöpfe und -stufen, harmonischer Oszillator, Wasserstoffatom). Das Wasserstoffatom wird inklusive Fein- und Hyperfeinstruktur besprochen. Weitere Themen sind Mehrelektronenatome, Atom-Licht-Wechselwirkung, sowie Grundlagen der Molekülbindung. Der kanonische Stoff der Vorlesung wird durch die Diskussion moderner Experimente der Quanten- und Atomphysik ergänzt und veranschaulicht.

Zielgruppe

Studierende der Physik, Nanowissenschaften und Computational Science im 3. Semester.

Übungen und Vorlesungsmaterial

Übungsblätter und ergänzendes Vorlesungsmaterial werden hier bereitgestellt.

Klausuren

Die Klausur findet am Mittwoch, 22. Januar 2014 von 9:00-12:00 Uhr im grossen Hörsaal des Departement Physik statt.

Literatur

Es gibt zahlreiche Lehrbücher zur Atomphysik und Quantenmechanik. Die Vorlesung orientiert sich an folgenden Büchern:

  • D. J. Griffiths: Introduction to Quantum Mechanics
  • H. Haken und H. C. Wolf: Atom- und Quantenphysik
  • W. Demtröder, Experimentalphysik 3: Atome, Moleküle und Festkörper
  • T. Mayer-Kuckuk: Atomphysik

Weiterführende Literatur:

  • C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloë: Quantenmechanik, Band 1
  • C. J. Foot: Atomic Physics