11876 - Theoretische Physik V1 (Mechanik, Quantenmechanik) Modulübersicht

Modulnummer: 11876
Modultitel:Theoretische Physik V1 (Mechanik, Quantenmechanik)
  Theoretical Physics V1 (Mechanics, Quantum mechanics)
Einrichtung: Fakultät 1 - MINT - Mathematik, Informatik, Physik, Elektro- und Informationstechnik
Verantwortlich:
  • Prof. Dr. rer. nat. habil. Seibold, Götz
Lehr- und Prüfungssprache:Deutsch
Dauer:1 Semester
Angebotsturnus: jedes Sommersemester
Leistungspunkte: 6
Lernziele:Studierende beherrschen vertiefte Arbeitstechniken auf den Gebieten der analytischen Mechanik und der Quantenmechanik. Beherrschung komplexer theoretischer Modellbildung in diesen Bereichen sowie Fähigkeit zur eigenständigen und sinnvollen Anwendung mathematischer Formalismen auf physikalische Problemstellungen. Darüberhinaus werden bei den Studierenden Sozialkompetenzen wie Kooperationsfähigkeit, sowie weitere individuelle Kompetenzen wie Kreativität, Neugierde, Eigeninitiative, Frustrationstoleranz, Selbstvertrauen etc. gefördert.
Inhalte:Theoretische Mechanik
d’Alembert Prinzip und Lagrangegleichungen 1. und 2. Art. Hamilton’sches Prinzip und Hamilton-Formalismus, Dynamik des starren Körpers, Hamilton-Jacobi-Theorie, gekoppelte Schwinger, Übergang zur Kontinuumstheorie

Quantenmechanik
Hilbertraumformulierung, Wechselwirkungsbild, zeitunabhängige und -abhängige Störungstheorie, Pauli-Prinzip und Symmetrie der Wellenfunktionen, Drehimpulsalgebra, Wellenfunktionen mit Spin, Pauli-Gleichung, Relativistische Formulierung: Klein-Gordon Gleichung, Dirac-Gleichung, Kernmodelle: Tröpfchenmodell, Bethe-Weizsäcker-Formel, Thomas-Fermi-Modell, Schalenmodell mit Spin-Bahn-Kopplung, Erklärung der magischen Zahlen
Empfohlene Voraussetzungen:Grundlagenkenntnisse der klassischen Mechanik und Quantenmechanik.
Zwingende Voraussetzungen:keine
Lehrformen und Arbeitsumfang:
  • Vorlesung / 4 SWS
  • Übung / 2 SWS
  • Selbststudium / 90 Stunden
Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise:
  • H. Goldstein, Klassische Mechanik (Aula Verlag)
  • A. Sommerfeld, Mechanik (Verlag Harri Deutsch)
  • F. Kuypers, Klassische Mechanik (VCH Verlagsgesellschaft)
  • A. S. Davydov, Quantum Mechanics (Pergamon Press)
  • Cohen-Tannoudji, Quantum Mechanics (Wiley)
Modulprüfung:Voraussetzung + Modulabschlussprüfung (MAP)
Prüfungsleistung/en für Modulprüfung:Voraussetzung für die Modulabschlussprüfung:
  • erfolgreiche Bearbeitung von Übungsaufgaben (50% müssen erbracht werden)
Modulabschlussprüfung:
  • mündliche Prüfung, 30-45 min.
Bewertung der Modulprüfung:Prüfungsleistung - benotet
Teilnehmerbeschränkung:keine
Zuordnung zu Studiengängen:
  • Bachelor (universitär) / Mathematik / PO 2019
  • Bachelor (universitär) / Mathematik / PO 2023
  • Bachelor (universitär) - Duales Studium, praxisintegrierend / Mathematik - dual / PO 2023
  • Bachelor (universitär) / Physik / PO 2021
Bemerkungen:Das Selbststudium setzt sich zusammen aus:
  • Nacharbeiten der Vorlesung
  • Bearbeitung der Übungsaufgaben

Dieses Modul wird bei Bedarf auch in englischer Sprache angeboten.
  • Studiengang Physik B.Sc.: Pflichtmodul
  • Studiengang Mathematik B.Sc.: Wahlpflichtmodul  im Komplex „Anwendungen“,  Bereich „Physik“
Veranstaltungen zum Modul:
  • Vorlesung Theoretische Physik V1
  • Übung Theoretische Physik V1
  • Prüfung Theoretische Physik V1
Veranstaltungen im aktuellen Semester: