A. Fäßler und J. Jochum Dienstag 10.15 – 12.00 h Mittwoch10.15 – 12.00 h Donnerstag 10.15 –...

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 ?

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

II. Nichtlineare Dynamik Chaos und Ordnung

Laminare und turbulente Strömung

Bénard-Rollen

Poincaré-Abbildung

Liapunov-Exponent

Bernoulli-Verschiebung

Logistische Abbildung

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

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.

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.

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.

Isaac Newton Geb. 1607

Gest. 1727

1687: Philosophiae naturalis principia

mathematica

D‘Alembert

1717 - 1783

D‘Alembert‘sches Prinzip:

„Zwangskräfte leisten keine Arbeit.“

Lagrange

geb. 1736 Turin

gest. 1813 Paris

Lagrange-Gleichungen

1. und 2. Art;

2. Euler-Lagrange-Gleichung

Leonhard Euler

geb Basel 1707 gest. 1783

St. Petersburg

Hamilton

aus Dublin

1805 - 1865

Kanonische (Hamilton- sche) Bewegungs-gleichungen; Hamilton-Funktion;

(Hamilton-Operator)

Ausbildung von Bénard-Rollenz. B. an der Oberfläche der Sonne

Bénard-Rollen auf der Sonne

Laminarer Fluß und Turbulenz auf dem Jupiter

Logistische Abbildung für verschiedene

Fruchtbarkeitsparameter r1. Iteration rot; 2. Iteration gelg; 3. Iteration grüm; 4. Iteration blau; 5. Iteration violett

Iteration der Logistischen Abbildung mit r = 3,741 und dem

Anfangswert x(0) = 0,00079

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.

Photo Effekt (Lenard 1902; Einstein 1905)

Planck‘sche Strahlung des Schwarzen Körpers

Max Planck 1900 Energiequanten: h

Planck‘sches- und Rayleigh-Jeans‘sches-Gesetz der

Schwarz-Körper-Strahlung

Compton-Streuung vonPhotonen an Elektronen

Compton-Streuung von Photonen an Elektronen

Compton Streuung von monochromatischer Röntgenstrahlung an Kohlenstoff

Winkwlabhängigkeit der Compton-Streuung