Quantenmechanik (Nicht Nur) Fr Lehramtsstudierende

Dieses Lehrbuch zur Quantentheorie ist speziell fr Lehramtsstudierende konzipiert und auf die Bedrfnisse zuknftiger Lehrer und Lehrerinnen zugeschnitten. Die konzeptuellen Grundlagen, aber auch die Darstellung des mathematischen Formalismus der Quantenphysik stehen dabei im Vordergrund, gleichzeitig wird weniger Wert auf eine detaillierte Beschreibung der mathematischen Techniken zur Lsung spezifischer Probleme gelegt. Im ersten, einfhrenden Teil des Buches werden mgliche Zugnge zur Quantenmechanik beschrieben. Diese bieten dem Leser nicht nur zu Beginn verschiedene Perspektiven, aus denen man die Quantentheorie betrachten kann, sondern knnen auch mit den notwendigen didaktischen nderungen in der Schule verwendet werden. Teil II umfasst den eigentlichen Lehrstoff, wie er in Vorlesungen an der Hochschule vermittelt wird: Vom mathematischen Rstzeug ber die Postulate bis hin zur Anwendung auf einfache Systeme, darunter das Kastenpotential, den harmonischen Oszillator und das Wasserstoffatom. Das Grundwissen der Quantenmechanik wird hier nachvollziehbar und verstndlich erklrt. Der dritte und abschlieende Teil bietet eine Sammlung von weiterfhrenden, voneinander unabhngigen Themen mit ausfhrlicheren Hintergrnden zu den Grundlagen und Anwendungen. Kapitel zu offenen Fragen, Problemen und Interpretationen der Quantentheorie, Quantenlogik aber auch tiefer gehende Betrachtungen der mathematischen Zusammenhnge ermglichen so ein erweitertes Verstndnis. Mit Hilfe von bungsaufgaben knnen Studierende das Gelernte berprfen und in der Anwendung festigen. Die Lsungen zu den Aufgaben sowie weitere Aufgaben werden online bereitgestellt. I Drei Wege zur Quantentheorie.- Photonenexperimente zur Polarisation.- Interferenzexperimente am Doppelspalt.- Die Anfnge der Quantentheorie in Experimenten.- II Die Grundlagen der Quantentheorie.- Das mathematische Rstzeug.- Die Postulate der Quantentheorie und allgemeine Folgerungen.- Kastenpotenzial und harmonischer Oszillator.- Das Coulomb-Potenzial.- Mehrteilchensysteme und Verschrnkungen.- Zweizustand-Systeme.- III Ausgewhlte und vertiefende Kapitel zur Quantentheorie.- Anmerkungen zu unendlichdimensionalen Vektorrumen.- Zeitentwicklungsoperator und Funktionalintegral.- Das Heisenberg-Bild der Quantenmechanik.- Darstellungen der Drehgruppe und die Addition von Drehimpulsen.- Die lineare Kette und der Weg zur Quantenfeldtheorie.- Optische Experimente zur Quantentheorie.- Von Wellenfunktionen zum Zweizustand-System.- Probleme der Quantentheorie und offene Fragen.- Interpretationen der Quantentheorie.- Bohm’sche Mechanik.- Propositionen und Quantenlogik.- Zitate zur Quantentheorie.