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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 one hundred thirty Aufgaben, die meisten mit Lösungen.

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L C 1/„ bei 2r0 ; von dort an steigt das Potenzial für wachsendes r monoton gegen null. Mit anderen Worten: Das effektive Potenzial ist (l > 0 vorausgesetzt) für r < r0 abstoßend; für r > r0 bildet es eine ‚Kuhle‘, die mit wachsendem Drehimpuls immer flacher wird (d. h. immer schwächer bindet). V eff l=1 l=2 r l=0 Abb. 1 Effektives Potenzial (Wasserstoffatom, schematisches Bild) 8 Wir wiederholen die Bemerkung aus Kap. 1 (Band 1), dass der in der SGl auftauchende Term V zwar die potenzielle Energie darstellt, üblicherweise aber dennoch ‚Potenzial‘ genannt wird.

K/ eine Funktion, die bei k D K ein scharfes Maximum besitzt, nur in einer Umgebung von K von null verschiedene Werte annimmt und (der Einfachheit halber) für k Ä k0 identisch verschwindet, siehe Abb. t / dk D «ein C «refl dk D «trans Weitere Betrachtungen zu Wellenpaketen etc. finden sich in Anhang D (Band 2). Wenn wir die Breite der Funktion mit k bezeichnen, muss gelten k K. 84) 22 15 Eindimensionale stückweise konstante Potenziale |c(k)| Abb. 84) hängt im Wesentlichen davon ab, wie schnell die Exponentialfunktionen in der Nähe von K oszillieren – je schneller, desto kleiner wird das Integral (bzw.

48) j Djj1 j2 j Als eine Anwendung betrachten wir die Spin-Bahn-Kopplung, also die Kopplung des Bahndrehimpulses l von Elektronen mit ihrem Spin s . 49) und die möglichen Werte lauten j D l C 12 und j D l 12 (abgesehen von l D 0; in diesem Fall existiert nur j D 12 ). Anschaulich bedeutet das, dass sich Bahndrehimpuls und Spin entweder parallel (j D l C 12 ) oder antiparallel (j D l 12 ) einstellen. Der Spin ist ein relativistisches Phänomen und kann, wenn man von der nichtrelativistischen SGl her argumentiert, nur heuristisch eingeführt werden.

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