Quantenmechanik zu Fuß 2: Anwendungen und Erweiterungen by Jochen Pade

By Jochen Pade

Quantenmechanik zu Fuß führt in die Grundlagen der nicht-relativistischen Quantenmechanik ein. Das Buch wendet sich an Studierende des Lehramts Physik sowie alle Studierende der Physik, die einen angemessen leichten, frischen und modernen Einstieg in das Gebiet suchen.

Nachdem im ersten Band die wesentlichen Prinzipien erarbeitet wurden, werden im vorliegenden zweiten Band Anwendungen und Erweiterungen besprochen. Neben Themen, die traditionell in Lehrbüchern der Quantenmechanik dargestellt werden wie Symmetrien oder Vielteilchensysteme, werden ausführlich aktuelle Aspekte wie Verschränkung, Bellsche Ungleichungen, Dekohärenz oder verschiedene Sachverhalte aus dem Bereich der Quanteninformation behandelt. Außerdem werden eingehend Grundlagenprobleme und erkenntnistheoretische Fragen erörtert, wie sie z.B. im Rahmen der Realismusdebatte auftreten. Ein Kapitel über Interpretationen der Quantenmechanik schließt diesen Band ab.

Wiederum werden die benötigten mathematischen Hilfsmittel Schritt für Schritt eingeführt; gegebenenfalls wird im Anhang das wichtigste mathematische Rüstzeug kompakt gesammelt. Darüber hinaus werden im Anhang weiterführende Themen vertieft wie z.B. Lenzscher Vektor, Hardys test und Shor-Algorithmus.

Rund a hundred thirty Aufgaben, die meisten mit Lösungen.

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Cos kx eine einlaufende Welle sei. Ein anderes Problem in diesem Zusammenhang: Lehr- und Lernsoftware illustrieren z. B. 83); mit ebenen Wellen würde man ja auch nicht viel sehen. In der Schule aber werden Wellenpakete und ähnliche Formulierungen in der Regel überhaupt nicht behandelt, sodass es schwierig ist, den Zusammenhang zwischen dem mathematischen Resultat und der Computersimulation herzustellen. 7 Aufgaben 1. 88) 18 Wir erinnern uns daran, dass die Wellenfunktion nicht das Objekt an sich beschreibt, sondern die Berechnung von Wahrscheinlichkeiten ermöglicht.

85) Das einlaufende Wellenpaket ist also für x-Werte x D „K m t besonders groß und dieser Peak bewegt sich mit der Gruppengeschwindigkeit vg D „K m . Entsprechend haben wir für den reflektierten Anteil eine Gruppengeschwindigkeit von vg D „K m . d! k . Wir betrachten noch die transmit- 14 Hier handelt es sich um ‚richtige‘ Wellen mit Zeit- und Ortsabhängigkeit. Wir erinnern an den quantenmechanischen Lastwagen, der von einer gegen seine Windschutzscheibe fliegenden Mücke abprallt. k/ durch eine Gauß-Kurve gegeben ist, ist wenigstens der Term «ein berechenbar, siehe Kap.

Gegeben ein endlich hoher Potenzialtopf der Tiefe V0 und Breite L: Schätzen Sie die Anzahl der Energieniveaus ab. 3. Gegeben ein Deltapotenzial an der Stelle x D 0. Berechnen Sie das Spektrum (negatives Potenzial, E < 0) bzw. die Verhältnisse bei Streuung (positives Potenzial, E > 0). 4. x/ D 0 sonst Das einfallende Quantenobjekt wird durch eine von links nach rechts laufende Welle beschrieben. Berechnen Sie den Transmissions- und Reflexionskoeffizienten. 5. x/ D 0 ˆ : 1 xÄ0 mit V0 > 0. Für die Energie gelte V0 < E < 0.

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