Quantenphysik für Dummies
Wiley-VCH (Verlag)
978-3-527-70871-0 (ISBN)
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Von den Grundlagen bis zur Streutheorie - das Wichtigste zur Quantenmechanik
Die Quantenphysik ist ein zentrales und spannendes, wenn auch von vielen Schülern und Studenten ungeliebtes Thema der Physik. Aber keine Sorge! Steven Holzner erklärt Ihnen verständlich und lebendig, was Sie über Quantenphysik wissen müssen. Er erläutert die Grundlagen von Drehimpuls und Spin, gibt Ihnen Tipps, wie Sie komplexe Gleichungen lösen und nimmt den klassischen Problemen der Quantenphysik den Schrecken. Dabei arbeitet er mit Beispielen, die er ausführlich erklärt und gibt Ihnen so zusätzliche Sicherheit auf einem vor Unschärfen wimmelnden Feld.
Steven Holzner lehrt seit über zehn Jahren Physik an der Cornell Universität. Er unterrichtete auch am Massachusetts Institute of Technology (MIT) und hat über 95 Bücher geschrieben. Überarbeitet wurde das Buch von Dr. Regine Freudenstein und Dr. Wilhelm Kulisch, beide sind erfahrene ... für Dummies-Autoren und -Übersetzer.
Einleitung 19
Über dieses Buch 19
Festlegungen in diesem Buch 20
Einige törichte Annahmen 20
Aufbau dieses Buches 20
Teil A: Ist die Welt nicht klein? Die Grundlagen 20
Teil B: Gebunden, aber unbestimmt: Teilchen in gebundenen Zuständen 21
Teil C: Schwindlig werden mit Drehimpuls und Spin 21
Teil D: Die Quantenphysik wird dreidimensional 21
Teil E: Gruppendynamik mit vielen Teilchen 21
Teil F: Der Top-Ten-Teil 21
Symbole in diesem Buch 21
Nun kann es losgehen! 22
Teil I
Ist die Welt nicht klein? Die Grundlagen 23
Kapitel 1
Entdeckungen und wesentliche Grundlagen der Quantenphysik 25
Diskret werden: Der Ärger mit der Strahlung schwarzer Körper 25
Der erste Versuch: Das Wien'sche Gesetz 27
Der zweite Versuch: Das Rayleigh-Jeans-Gesetz 27
Ein intuitiver (Quanten-)Sprung: Das Planck'sche Spektrum 28
Stück für Stück: Licht als Teilchen 29
Die Erklärung des photoelektrischen Effektes 29
Streuung von Licht an Elektronen: Der Compton-Effekt 31
Das Positron als Beweis? Dirac und die Paarerzeugung 32
Eine doppelte Identität: Die Wellennatur von Teilchen 33
Man kann nicht alles wissen (aber dieWahrscheinlichkeiten berechnen) 34
Die Heisenberg'sche Unschärferelation 35
Die Würfel rollen: Quantenphysik und Wahrscheinlichkeiten 35
Kapitel 2
Nicht immer einfach: Die Quantenphysik 37
Was ist Quantenphysik? 37
Die Schrödinger-Gleichung und die Wellenfunktion 38
Zustände und Wahrscheinlichkeiten in der Quantenphysik 40
Die Darstellungsweise 42
Quantenphysik für Dummies
Die Lösung quantenmechanischer Probleme 42
Welche Größe kann man bestimmen? 43
Wie geht man bei der Lösung eines quantenmechanischen Problems vor? 45
Die Quantenmechanik und die folgenden Kapitel 47
Teil I: Ist die Welt nicht klein? Die Grundlagen 47
Teil II: Gebunden, aber unbestimmt: Teilchen in gebundenen Zuständen 48
Teil III: Alles dreht sich um Drehimpulse und Spin 49
Teil IV: Die Quantenphysik wird dreidimensional 50
Teil V: Komplexe Systeme 53
Kapitel 3
In die Matrix überführen: Was sind Zustandsvektoren? 55
Vektoren im Hilbert-Raum erstellen 56
Mit der Dirac-Schreibweise das Leben vereinfachen 58
Verkürzte Schreibweise durch Ket-Vektoren 58
Den hermitesch Konjugierten als Bra-Vektor schreiben 60
Bras und Kets miteinander multiplizieren: Eine Wahrscheinlichkeit von 1 60
Nicht an eine Basis gebundene Zustandsvektoren: Bras und Kets 61
Rechenregeln in der Ket-Schreibweise 62
Sie bringen die Physik in's Spiel: Operatoren 63
Arbeiten mit Operatoren 63
In großer Erwartung: Erwartungswerte bestimmen 64
Lineare Operatoren 66
Hermitesche Operatoren und ihre Adjungierten 66
Vorwärts und Rückwärts: Kommutatoren bestimmen 67
Kommutieren der Operatoren 67
Anti-hermitesche Operatoren 68
Bei Null starten und bei Heisenberg enden 69
Eigenvektoren und Eigenwerte: Natürlich sind sie eigenartig! 72
Verstehen, wie sie funktionieren 74
Eigenvektoren und Eigenwerte bestimmen 76
Auf das Gegenteil vorbereitet sein: Vereinfachung durch unitäre Operatoren 78
Vergleich zwischen Matrix- und kontinuierlicher Darstellung 79
Mit der Differentialrechnung zu einer kontinuierlichen Basis 80
Jetzt kommen die Wellen 80
Inhaltsverzeichnis
Teil II
Gebunden, aber unbestimmt: Teilchen in gebundenen Zuständen 83
Kapitel 4
Gefangen in Potentialtöpfen 85
In einen Potentialtopf schauen 85
Teilchen in Potentialtöpfen einschließen 87
Gebundene Teilchen in Potentialtöpfen 87
Aus Potentialtöpfen entkommen 88
Gebundene Teilchen in unendlichen rechteckigen Potentialtöpfen 89
Berechnung der Wellenfunktionen 89
Bestimmung der Energieniveaus 90
Die Normalisierung der Wellenfunktion 91
Berücksichtigung der Zeitabhängigkeit der Wellenfunktion 93
Der Übergang zu symmetrischen rechteckigen Potentialtöpfen 94
Begrenztes Potential: Einen Blick auf Tei
| Erscheint lt. Verlag | 15.10.2012 |
|---|---|
| Reihe/Serie | ... für Dummies |
| Übersetzer | Regine Freudenstein |
| Verlagsort | Weinheim |
| Sprache | deutsch |
| Maße | 176 x 240 mm |
| Gewicht | 560 g |
| Themenwelt | Sachbuch/Ratgeber ► Natur / Technik ► Naturwissenschaft |
| Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie | |
| Schlagworte | Physik • Quantenmechanik • Quantenphysik • Quantenphysik; Handbuch/Lehrbuch • Quantenphysik u. Feldtheorie • Schrödinger-Gleichung • Theoretische Physik |
| ISBN-10 | 3-527-70871-5 / 3527708715 |
| ISBN-13 | 978-3-527-70871-0 / 9783527708710 |
| Zustand | Neuware |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
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