Quantentheorie

ISBN-13: 9783540056232 / Niemiecki / Miękka / 1971 / 306 str.

Walter Franz

Opis

Dem vorliegenden Lehrbuch der nichtrelativistischen Quanten theorie liegen Kursvorlesungen in Munster, Hamburg und Newark (Delaware, USA) zugrunde. Dies allein rechtfertigt es jedoch nicht, den vielen vorhandenen Lehrbuchern ein weiteres hinzuzufugen. Dass derzeit allmonatlich ein neues Lehrbuch uber Quantentheorie erscheint, darf man wohl nicht allein dem Umstand zuschreiben, dass so viele Vor lesungen uber Quantentheorie gehalten werden; vielmehr wird aus einem Teil dieser Bucher ein verbreitetes Unbehagen uber den Zustand der Lehrbuchliteratur erkennbar, welches auch mich zur Abfassung des vorliegenden Bandes veranlasst hat. Die ublichen Lehrbucher - auch neuen Datums- kultivieren noch immer die Grundzuge von Sommerfelds "Atombau und Spektrallinien," d. h. Behelfsvorstellungen, mit denen man eine damals noch unverstandene Quantenphysik in die klassische Physik einfugte; hieraus ergibt sich die unzulangliche und z. T. sogar falsche statistische Interpretation. welche insbesonalere in Lehrbuchern der statistischen Mechanik verbreitet ist. Die wenigen Bucher, welche hiervon seit langerer Zeit auszunehmen sind, namlich die von Dirac, v. Neumann und G. Ludwig, fanden in das Bewusstsein der Physiker und damit auch der Physikstudenten kaum Eingang, weil ihre abstrakt-mathematische Darstellung den Normal-Physiker nicht direkt anspricht. Hier eine Brucke zu schlagen durch ein einfuhrendes Lehrbuch, welches moglichst frei von historischem Ballast und doch physikalisch ist, war meine Absicht. Um bei diesem Bruckenschlag trotz der unvermeidlichen Anforde rungen an das Abstraktionsvermogen dem Bedurfnis nach physikalischer Anschauung entgegen zu kommen, ist der allgemeinen Theorie (Kap. 11) ein heuristisches Kapitel I vorangestellt."

Spis treści

I. Erfahrung, Evolution und Revolution in der physikalischen Wissenschaft.- II. Entstehung der Quantenphysik.- I. Heuristische Einführung in die Quantentheorie.- § 1. Die Prinzipien der klassischen Mechanik.- § 2. Geodätische Linien.- § 3. Dynamik eines abgeschlossenen Systems wechselwirkender Massenpunkte.- § 4. Offenes Einteilchen-System.- § 5. Eichtransformationen.- § 6. Invarianzen und Erhaltungssätze.- § 7. Zusammenhang zwischen klassischer Wirkung und quantenmechanischer Phase.- § 8. Fokussierung von Elektronenstrahlen.- § 9. Beugung am Doppelspalt, Indeterminismus.- § 10. Schrödinger-Gleichung.- § 11. Erwartungswerte für physikalische Größen.- § 12. Eigenwerte, Messung und Voraussage.- § 13. Impulsverteilung, Fourierscher Integralsatz.- § 14. Hauptachsen im Raum der Wellenfunktionen.- § 15. Quantenmechanische Bewegungsgleichung.- II. Prinzipien der Quantentheorie.- § 16. Hilbert-Raum der Quantenzustände.- § 17. Eigenvektoren und Projektionen.- § 18. Koordinaten-Transformationen im Hilbert-Raum.- § 19. Uneigentliche Vektoren.- § 20. Lineare Transformationen des Hilbert-Raums.- § 21. Information und Voraussage, Statistischer Operator.- § 22. Änderung der Information.- § 23. Bedeutung des Wortes „Zustand“ in der klassischen und in der Quantenmechanik.- § 24. Grundprinzipien der Quantentheorie.- § 25. Unitäre Transformationen des Hilbert-Raums, Bilder.- § 26. Nichtvertauschung von Operatoren, Unschärfe.- Anhang: Beweis der Schwarzschen Ungleichung.- § 27. Permutationssymmetrie, Pauli-Prinzip.- III. Quantentheorie atomarer Systeme.- § 28. Linearer harmonischer Oszillator.- § 29. Analyse des Oszillators aus der Schrödinger-Gleichung.- § 30. Linearimpuls.- § 31. Drehimpuls.- Anhang: Addition von Drehimpulsen.- § 32. Bahndrehimpuls.- Anhang: Potentialtheorie, Legendresche Polynome und zugeordnete Kugelfunktionen.- § 33. Spin („Eigendrehimpuls“).- § 34. Diagonalisierung von Energie und Drehimpuls des freien Teilchens.- § 35. Diagonalisierung des harmonischen Oszillators von gegebenem Bahndrehimpuls.- § 36. Wasserstoff-Atom.- § 37. Allgemeine Lösungen der radialen Gleichung des Wasserstoffatoms.- § 38. Normierung der Wasserstoff-Spektralfunktionen.- § 39. Teilchen im Zentral-Potential endlicher Reichweite, Streuamplitude.- Anhang: Nichtzentrales Potential endlicher Reichweite..- § 40. Geladenes Teilchen im homogenen elektrischen Feld.- § 41. Geladenes Teilchen im homogenen Magnetfeld.- Anhang: Konstantes elektromagnetisches Feld.- § 42. Eichtranslationen.- § 43. Teilchen im Potentialtopf.- § 44. Potentialtopf mit Wall.- § 45. WKB-Verfahren.- IV. Streuung und Zerfall.- § 46. Streuung am Zentralpotential.- § 47. Bedeutung von Resonanzen für die Streuung.- § 48. Lebensdauer von Resonanzen.- § 49. Störungstheorie. und Resolvente.- § 50. Störungsrechnung im diskreten Spektrum.- § 51. Stark-Effekt des Wasserstoff-Atoms.- § 52. Störungstheorie im kontinuierlichen Spektrum, Greensche Funktion.- § 53. Bornsche Näherung der Streutheorie.- § 54. Streuung eines geladenen Teilchens am Wasserstoff-Atom.- § 55. Nichtstationäre Störungstheorie.- V. Feldquantisierung.- § 56. Quantisierung der Hohlraumstrahlung.- § 57. Ausstrahlung eines atomaren Systems.- § 58. Kanonische Formulierung einer klassischen Feldtheorie.- § 59. Klassisches Schrödinger-Feld.- § 60. Quantisierung des skalaren Schrödinger-Feldes.- § 61. Quantisierung der Pauli-Gleichung.- Namen- und Sachverzeichnis.