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A. Fäßler und J. JochumDienstag 10.15 – 12.00 hMittwoch10.15 – 12.00 h
Donnerstag 10.15 – 12.00 hHörsaal N7
Inhalt der TheorieI. Analytische MechanikII. Nichtlineare Dynamik ( Chaos und Ordnung)III. Einführung in die Quantenmechanik
2 Klausuren: 15. Dezember; 9. Februar ?
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Inhalt (Theorie)I. Analytiche Mechanik
Kurze Zusammenfassung der Newton‘schen Mechanik Zwangskräfte; D‘Alembertsche Prinzip Lagrange‘sche Bewegungsgleichung 1. und 2. Art Anwendungen des Lagrange-Formalismus Starrer Körper Das Hamiltonsche Prinzip Erhaltungssätze und Symmetrien Kleinen Schwingungen (Harmonische Näherung) Hamiltonsche Bewegungsgleichung Anwendungen des Hamilton Formalismus Noether Theorem
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II. Nichtlineare Dynamik Chaos und Ordnung
Laminare und turbulente Strömung
Bénard-Rollen
Poincaré-Abbildung
Liapunov-Exponent
Bernoulli-Verschiebung
Logistische Abbildung
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III. Einführung in die Quantenmechanik
Experimente zur QuantenmechanikStrahlung des Schwarzen KörpersPhotoeffektCompton-EffektDurchgang von Licht und Elektronen durch den DoppeltspaltSchrödinger-Gleichung und InterpretationDurchgang eines Teilchens durch eine BarriereEindimensionale Probleme ( eindimensionaler Topf)Harmonischer eindimensionaler OszillatorHilbert-RaumMessung von Observablen, Heisenberg‘sche UnschärferelationHarmonischer Oszillator in zweiter QuantelungZentrale Kraftfelder und DrehimpulserhaltungDrehimpuls in OrtsdarstellungWasserstoffatom
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LiteraturSkripten
www.uni-tuebingen.de/faessler/ ; Link Vorlesungen: Physik III: „Theoretische Mechanik“; Quantenmechanik Iwww.uni-tuebingen.de/faessler/ ; Link Vorlesungen; H. Müther und D. Wharam mit Änderungen von A. Fäßler: Physik III
I. Analytische Mechanik
Landau-Lifschitz: Mechanik; Vieweg-Verlag; klares einfaches Standardbuch,
H. Goldstein: Klassisische Mechanik; Aula-Verlag; dickes Standardbuch für angehende Theoretiker.
T. Fliessbach (Siegen): Mechanik; Spektrum-Verlag; etwas formal, doch sehr nützlich.
R. Jelitto (Frankfurt): Mechanik II (Analytische Mechanik mit der Mathematik)
W. Nolting ( jetzt Humboldt Universität Berlin): 2. Analytische Mechanik; Vieweg-Verlag.
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Literatur
Nicht Lineare Dynamik; Chaos und Ordnung
H. G. Schuster: Deterministische Chaos; Chemie-Verlag VCH
Einführung in die Quantenmechanik
W. Greiner: theoretische Physik 4a) Einführung in die Quantenmechanik; Harry Deutsch-Verlag.
S. Gasiorowicz: Quantenphysik; Oldenbourg-Verlag.
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Literatur QuantemmechanikC. Cohen-Tannoudji, B. Diu, L. Frank: Mechanique Quantique I + II; Verlag Hermann, Paris: Es existiert auch eine deutsche Übersetzung.
Landau-Lifschitz III (russisches Buch): Quantenmechanik.
A. Messiah (französisch): Quantum Mechnics I + II : North Holland, Amsterdam (deutsch bei De Gruyther).
L.I. Schiff: Quantum Mechanic; Verlag Mc Graw Hill.
D. I. Blochinzew: Grundlagen der Quantenmechanik; Verlag Harry Deutsch, Frankfurt.
A. S. Davydov: Quantenmechanik; Deutscher Verlag der Wissenschaften.
E, Fick: Einführung in die Grunglagen der Quantentheorie; Akademische Verlagsgesellschaft, Frankfurt.
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Isaac Newton Geb. 1607
Gest. 1727
1687: Philosophiae naturalis principia
mathematica
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D‘Alembert
1717 - 1783
D‘Alembert‘sches Prinzip:
„Zwangskräfte leisten keine Arbeit.“
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Lagrange
geb. 1736 Turin
gest. 1813 Paris
Lagrange-Gleichungen
1. und 2. Art;
2. Euler-Lagrange-Gleichung
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Leonhard Euler
geb Basel 1707 gest. 1783
St. Petersburg
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Hamilton
aus Dublin
1805 - 1865
Kanonische (Hamilton- sche) Bewegungs-gleichungen; Hamilton-Funktion;
(Hamilton-Operator)
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Ausbildung von Bénard-Rollenz. B. an der Oberfläche der Sonne
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Bénard-Rollen auf der Sonne
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Laminarer Fluß und Turbulenz auf dem Jupiter
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Logistische Abbildung für verschiedene
Fruchtbarkeitsparameter r1. Iteration rot; 2. Iteration gelg; 3. Iteration grüm; 4. Iteration blau; 5. Iteration violett
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Iteration der Logistischen Abbildung mit r = 3,741 und dem
Anfangswert x(0) = 0,00079
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Annus Mirabilis 1905Theorie des Photo-Effekts (1905)
Licht einer Farbe schlägt Elektronen aus einem Alkalimetall mit stets der gleichen Geschwindigkeit der Elektronen. Höhere Intensität des Lichts erhöht die Geschwindigkeit nicht. Sie erhöht nur die Zahl der Elektronen.
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Photo Effekt (Lenard 1902; Einstein 1905)
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Planck‘sche Strahlung des Schwarzen Körpers
Max Planck 1900 Energiequanten: h
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Planck‘sches- und Rayleigh-Jeans‘sches-Gesetz der
Schwarz-Körper-Strahlung
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Compton-Streuung vonPhotonen an Elektronen
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Compton-Streuung von Photonen an Elektronen
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Compton Streuung von monochromatischer Röntgenstrahlung an Kohlenstoff
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Winkwlabhängigkeit der Compton-Streuung