Essenzielle Quantenmechanik: fur Elektrotechniker und Informatiker (Verdammt clever!)

Essenzielle Quantenmechanik: fur Elektrotechniker und Informatiker (Verdammt clever!)

By: Peter Deak (author)Paperback

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Contents

Vorwort XI 1 Einfuhrung. Die klassische Physik und die Physik der Informationstechnologie 1 1.1 Der Zustand der Materie in der klassischen Physik 1 1.2 Axiome in der klassischen Physik 2 1.3 Stand undWirkung der klassischen Physik bis zum Ende des 19. Jahrhunderts 4 1.4 Physikalischer Hintergrund der High-Tech-Ara 7 1.5 Entwicklung der Physik im Spiegel der Beleuchtungstechnik 8 1.5.1 Die Gluhlampe 8 1.5.2 Die Entladungslampe 10 1.5.3 Leucht- und Laserdioden 11 1.6 Physikbedarf der Elektrotechnik heute und morgen 12 1.7 Wissen testen 15 2 Warmestrahlung: Physik der Gluhbirne und des Pyrometers 17 2.1 Warmestrahlung geheizter Korper 17 2.2 Energieverteilung des elektromagnetischen Feldes in einem Metallkasten bei TemperaturT 19 2.3 Bestimmung der Durchschnittsenergie pro Freiheitsgrad 20 2.4 Praktische Anwendungen des Planck schen Strahlungsgesetzes 22 2.5 Bedeutung des Planck schen Strahlungsgesetzes fur die Physik 24 2.6 Wissen testen 27 3 Photonen. Die Physik des Lasers 29 3.1 Der fotoelektrische Effekt 29 3.2 Praktische Anwendungen des Fotoeffekts 31 3.3 Der Compton-Effekt 32 3.4 Die Einstein sche Photonhypothese 33 3.5 Planck sches Strahlungsgesetz und die Photonen 34 3.6 Der Laser 36 3.7 Wissen testen 40 4 Elektronen. Die Physik der Entladungslampe 41 4.1 Die Entladungslampe 41 4.2 Frank-Hertz-Experiment 42 4.3 Modelle desWasserstoffatoms 44 4.4 Praktische Folgen der Energiequantelung fur die Entladungslampe 48 4.5 Die de Broglie-Hypothese 51 4.6 Das Davisson-Germer-Experiment 52 4.7 Teilchen-Welle-Dualismus des Elektrons 53 4.8 Wissen testen 55 5 Das Teilchenkonzept der Quantenmechanik 57 5.1 Teilchen undWellen in der klassischen Physik 57 5.2 Doppelspaltexperiment mit einem einzigen Elektron 60 5.3 Die Born-Jordan-Interpretation der Elektronenwelle 61 5.4 Die Heisenberg sche Unscharferelation 61 5.5 Das Teilchenkonzept der Quantenmechanik 62 5.6 Die Skalenabhangigkeit der Physik 64 5.7 In Richtung einer neuen Physik 65 5.8 Wellennatur der Elektronen in der Elektrotechnik 66 5.9 Darstellung der Elektronenwelle 67 5.10 Wissen testen 68 6 Die quantenmechanische Messung. Postulate 1 3 71 6.1 Die Zustandsfunktion 72 6.2 Mathematische Begriffe bezuglich der Zustandsfunktionen 73 6.3 Die messbaren Grosen der Quantenmechanik 74 6.4 Mathematische Begriffe bezuglich der Operatoren 75 6.5 Die Messung in der Quantenmechanik 76 6.6 Wissen testen 82 7 Quantenmechanische Operatoren. Postulate 4 5. Ubergang zwischen klassischer Mechanik und Quantenmechanik 83 7.1 Heisenberg sche Vertauschungsrelationen 83 7.2 Die Schrodinger sche Operatorwahl 84 7.3 Der Vektoroperator des Drehimpulses 85 7.4 Die zeitabhangige Schrodinger-Gleichung 87 7.5 Zeitentwicklung der physikalischen Grosen 88 7.6 Das Ehrenfest-Theorem 90 7.7 Wissen testen 92 8 Quantenmechanische Zustande 93 8.1 Ortseigenzustande 94 8.2 Impulseigenzustande 96 8.3 Stationare Zustande 97 8.4 Freie Bewegung 99 8.5 Gebundene Zustande 101 8.6 Wissen testen 105 9 Der Potenzialtopf: Grundlagemoderner Leuchtdioden 107 9.1 Quantentopf LEDs 107 9.2 Energieeigenwerte im Quantentopf 109 9.3 Anwendung in LED und Detektoren 113 9.4 Stationare Elektronenzustande im Potenzialtopf 114 9.5 Unendlicher Potenzialtopf 115 9.6 Der unendliche Quantentopf und das klassische Punktmassenkonzept 117 9.7 Wissen testen 119 10 Der Tunneleffekt und seine elektrotechnische Bedeutung 121 10.1 Das Rastertunnelmikroskop 121 10.2 Elektron an der Potenzialwand 122 10.3 Feldemission, Leckstrome, Durchschlagsfeldstarke. Flash-Speicher 127 10.4 Resonanztunneln. Quantum-FET, Kaskadenlaser 130 10.5 Wissen testen 135 11 Das Wasserstoffatom. Quantenzahlen. Elektronenspin 137 11.1 Eigenzustande von Lz 138 11.2 Eigenzustande von L2 139 11.3 Energieeigenzustande des Elektrons imWasserstoffatom 142 11.4 Drehimpuls der Elektronen. Der Spin 147 11.5 Wissen testen 151 12 Quantenmechanik furMehrteilchensysteme. Chemische Eigenschaften der Atome. Quanteninformationstechnik 153 12.1 Mehrteilchensysteme. Chemische Eigenschaften der Atome. Quanteninformationstechnik. 153 12.2 Das Pauli-Prinzip 154 12.3 Naherung unabhangiger Elektronen (Ein-Teilchen-Naherung) 156 12.4 Atome mit mehreren Elektronen 159 12.5 Chemische Eigenschaften der Atome 160 12.6 Periodensystem der Elemente 161 12.7 Bedeutung der Superpositionszustande fur die Zukunft der Elektronik 163 12.8 Wissen testen 167 Anhang A Formelsammlung aus der Newton schenMechanik 169 A.1 Grundbegriffe 169 A.1.1 Punktmasse 169 A.1.2 Bezugssytem 169 A.1.3 Bahn 169 A.1.4 Kinematik 170 A.2 Newton sche Axiome der klassischenMechanik 171 A.3 Erhaltungsgesetze der dynamischen Grosen 171 A.4 Beispiele: Dynamik des Teilchens unter verschiedenen Krafttypen 172 A.4.1 Elektronen im homogenen Kraftfeld 172 A.4.2 Harmonische Schwingung 173 A.5 Wellen im elastischen Medium 173 A.6 Wellenoptik 175 A.6.1 Beugung am Doppelspalt 176 A.6.2 Rontgenbeugung am Kristallgitter 176 A.7 Energieverteilung unter vielen Teilchen im Gleichgewicht 177 A.8 Kanonisch konjugierte Grosen 178 A.9 Spezielle Relativitatstheorie 179 Anhang B Mathematische Formelsammlung 181 B.1 Zahlen 181 B.2 Differenzial- und Integralrechnung 182 B.3 Operatoren 184 B.4 Differenzialgleichungen 185 B.5 Vektoren undMatrizen 185 Anhang C Notationsverzeichnis 187 Richtig gelost 193 Mehr zum Thema 201 Quellennachweis 203 Stichwortverzeichnis 207

Product Details

  • ISBN13: 9783527413225
  • Format: Paperback
  • Number Of Pages: 228
  • ID: 9783527413225
  • weight: 524
  • ISBN10: 3527413227
  • language of text: German

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