\begin{equation*} \begin{split} & \ii \hbar \partial_t \psi(t,\vec{r}) = \hat{H} \psi(t,\vec{r}), \\ & \Delta x \Delta p \geq \frac{\hbar}{2}. \\ & E_0=m c^2 \end{split} \end{equation*}
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\begin{equation*} \begin{split} & \ii \hbar \partial_t \psi(t,\vec{r}) = \hat{H} \psi(t,\vec{r}), \\ & \Delta x \Delta p \geq \frac{\hbar}{2}. \\ & E_0=m c^2 \end{split} \end{equation*} |
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Am Dienstag, 08. Februar, findet um 18:00h in der Paulskirche eine Festveranstaltung zum 100-jährigen Jubiläum des Stern-Gerlach-Experiments statt, das in der Nacht vom 07.-08. Februar 1922 am Physikalischen Institut der Universität Frankfurt (im heutigen Gebäude des Physikalischen Vereins in Bockenheim) zum erstenmal erfolgreich die "Richtungsquantelung" demonstriert hat. Aus moderner Sicht handelt es sich um die Messung des magnetischen Moments eines Silberatoms aufgrund des Spins des einen Valenzelektrons dieses Atoms. Sie finden alle Hinweise zur Veranstaltung, auch den Link zum Live-Stream auf der folgenden Webpage des Physikalischen Vereins:
100 Jahre Stern-Gerlach-Experiment (Physikalischer Verein)
und bei der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
100
Jahre Stern-Gerlach-Versuch (DPG)
Programm
und Link zum Live-Stream
Zur Einstimmung können Sie noch einen schönen Artikel zur Historie im OLAT herunterladen (im neu angelegten Ordner "Zusatzmaterial" auch auf der OLAT-Seite zugänglich):
Stern and Gerlach: How a bad cigar helped reorient atomic physics
E-Mail: hees@itp.uni-frankfurt.de
Di: 10:15-11:00h PHYS __.101
Do: 10:15-11:45h PHYS __.101
Erste Vorlesung: Di
19.10.
Zoom: Die Vorlesung wird via
Zoom gestreamt und aufgezeichnet. Der Link ist
Link
zum Zoom-Meeting
OLAT:
Link
Bitte
melden Sie sich im OLAT an, um Informationen via E-Mail zur Vorlesung
zu erhalten und zur Teilnahme am Tutorium
Die Evaluation zur Vorlesung und Übung findet am 20.01. zur Vorlesungszeit (also zwischen 10-12h) online statt. Bitte nehmen Sie auch daran teil, falls Sie nicht zur Vorlesung kommen können. Link zur Evaluation. Sie finden alle Einzelheiten und einen QR-Code auf dem folgenden pdf.
1. Woche (18.10.-22.10.): Versagen der klassischen Physik (Skript
2.3-2.7.1)
2. Woche (25.10.-29.10.): Operatoren für Observablen, Erwartungswerte,
Eigenfunktionen und Eigenwerte (Skript 2.7.2-2.7.4)
3. Woche: (01.11.-05.11.): Selbstadjungierte Operatoren,
Energieeigenfunktionen, Unschärferelation (Skript 2.7.5+3.3)
4. Woche: (08.11.-12.11.): Freies Teilchen und harmonischer Oszillator
(Energieeigenfunktionen) (Skript 3.4+3.5)
5. Woche: (15.11.-19.11.): Bahndrehimpuls I; allgemeines
Drehimpulseigenwertproblem (Skript 3.6+3.7)
6. Woche: (22.11.-26.11.): Bahndrehimpuls II (Kugelflächenfunktionen)
(Skript 3.8)
7. Woche: (29.11.-03.12.): Wasserstoffatom (Skript 3.10)
8. Woche: (06.12.-10.12.): Teilchen im Magnetfeld; Spin;
Stern-Gerlach-Versuch (Skript 3.11+3.12)
9. Woche: (13.12.-17.12.): Spezielle Relativitätstheorie (Minkowski-Raum;
kinematische Effekte) (Skript 4.1-4.3)
Weihnachtspause
10. Woche: (10.01.-14.01.): Speziell-relativistische Mechanik (Skript
4.4)
11. Woche: (17.01.-21.01.): Geladene Teilchen im em. Feld (Skript 4.7);
Zerfall und Stöße von Teilchen; Masse-Energie-Äquivalenz (Skript 4.5+4.6)
12. Woche: (24.01.-28.01.): Kovariante Elektrodynamik (Skript 4.8)
13. Woche: (31.01.-04.02.): Dopplereffekt und Aberration von Licht (Skript
4.8.5)
14. Woche: (07.02.-11.02.): Ausblick auf das Standardmodell der
Elementarteilchen (Präsentation)
15. Woche (14.02.-18.02.): Ausblick auf die Kosmologie (Präsentation)
Die Screencasts vom
vorigen Winter-Semester finden Sie im OLAT:
Link
Das Manuskript befindet sich noch in Arbeit. Hier finden Sie jedenfalls
immer die aktuelle Version:
Manuskript (Version vom 03.02.2022)
Präsentation zum Standardmodell der Elementarteilchen und zur Kosmologie [pdf]
Review und Prüfungsinhalte über Quantentheorie [pdf]
Review und Prüfungsinhalte Relativitätstheorie [pdf]
Tutor: Hendrik van Hees
E-Mail: hees@itp.uni-frankfurt.de
Do 08:30-10:00h __.101
Erster Termin: Do
29.10.
Die Übungen werden via Zoom gestreamt:
Link
zum Zoom Meeting
Blatt 01: Gaußsches Wellenpaket für freie Teilchen [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 02: Unendlich hoher Potentialtopf [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 03: Cauchy-Schwarzsche Ungleichung, Dreiecksungleichung,
Operatorrechenregeln [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 04: Harmonischer Oszillator, Hermite-Polynome [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 05: Translationen und Drehungen als unitäre Transformationen [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 06: Bahndrehimpulszustände für l=1; keine Bahndrehimpulse mit l=1/2
[pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 07: Wasserstoffgrundzustand und Bohr-Radius; Teilchen im Magnetfeld
[pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 08: Teilchen im homogenen Magnetfeld (Energieeigenwertproblem) [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 09: Hintereinanderausführung von Lorentz-Boosts; Additionsgesetz für
Geschwindikgeiten [pdf]; Lösungen [pdf]
Blatt 10: Geometrie im Minkowski-Raum; Garagenparadoxon [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 11: Teilchen im homogenen E- und B-Feld; Compton-Streuung [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 12: Vierervektoreigenschaft von $(j^{\mu})$ [pdf];
Lösungen [pdf]
Blatt 13: Lorentz-Boosts elektromagnetischer Felder [pdf];
Lösungen [pdf]
Kapitel 2 + 3
Kapitel 4
Die Deutsche Physikalische Gesellschaft bietet einen kostenlosen Online-Mathematik-Brückenkurs an, mit dem man die Kenntnisse in Schulmathematik durch aktives Üben auffrischen kann: OMB+
Im folgenden finden Sie eine Auswahl von Links zu E-Books des Springer Verlags, die im Netz der GU frei zugänglich sind. Man kann auch außerhalb des Netzes der GU mittels VPN oder SOCKS-Proxy (z.B. via ssh) zugreifen. I.a. sind die Lehrbücher im pdf-Format vorhanden, manchmal auch im epub-Format. Erfahrungsgemäß sind wegen der Formeln nur die pdf-Versionen wirklich gut lesbar (sowohl online als auch ausgedruckt).
Zum Selbersuchen von
Physik-E-Books bei Springer:
Springer
Links oder im Katalog der Uni-Bibliothek Neues
Suchportal der Uni-Bibliothek
M. Bartelmann, et
al., Theoretische Physik 1 - Mechanik, Springer-Verlag, Berlin,
Heidelberg (2018).
M. Bartelmann, et al.,
Theoretische Physik 2 - Elektrodynamik, Springer-Verlag, Berlin,
Heidelberg (2018).
M. Bartelmann, et al.,
Theoretische Physik 3 - Quantenmechanik, Springer-Verlag, Berlin,
Heidelberg (2018).
A. Einstein, Grundzüge
der Relativitätstheorie, 7. Aufl., Springer, Berlin, Heidelberg (2009).
A. Einstein, Über die
spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie, 24. Aufl., Springer,
Berlin, Heidelberg (2009).
J. J. Sakurai, S. Tuan, Modern Quantum Mechanics, Addison Wesley (1993)
B. Schumacher, M. Westmoreland, Quantum Processes, Systems, and
Information, Cambridge
University Press, Cambridge, New York, Melbourne, Madrid, Cape Town,
Singapore, Sao
Paulo, Delhi, Dubai, Tokyo (2010)
D. Dürr, D.
Lazarovici, Verständliche Quantenmechanik, Springer Spektrum, Berlin
(2018)
C. Friebe, et al.,
Philosophie der Quantenphysik: Zentrale Begriffe, Probleme, Positionen,
2. Aufl., Springer Spektrum, Berlin (2018)
A. Zeilinger, Dance of the photons: from Einstein to quantum
teleportation, Farrar, Straus and
Giroux, New York (2010).
P. Ball, Beyond weird, Bodley Head (2018)
J. Grehn, J. Krause, Metzler Physik, Sekundarstufe II, 4. Auflage, Schroedel (2007)
H. van Hees, Skript zu "Mathematische Ergänzungen zur Theoretischen Physik 1" [pdf]
W. Cassing, H. van Hees, Mathematische Methoden für Physiker [pdf]
Homepage von Prof. H.-J. Lüdde mit vielen Links zu Manuskripten, E-Learning-Material etc. zu den Vorlesungen Theoretische Physik für das Lehramt L3 I-III