Physik IV (11026-01 und Übung 11027-01)
für Studentinnen und Studenten der Physik, Mathematik, Nanowissenschaften und Computational Sciences
Frühjahrsemester 2008
last updated may 30, 2008, dmz
Prof. Dominik Zumbühl,
Vorlesung, wöchentlich
Mo, 13:15 - 14:00, Dept. Physik, Hörsaal 1
Fr, 10:15 - 12:00, Dept. Physik, Hörsaal 1
Prüfung
28.-31. Juli, 2008, mündlich (20 minuten), geprüft wird gesamter Inhalt der Vorlesung und Übungen
Syllabus
Wechselwirkung von Stahlung und Materie: Emission und Absorption, Einstein Koeffizienten, Dipolstrahlung, Auswahlregeln, nicht-Dipol Übergänge, Lebensdauer, Linienbreite;
Laser: Prinzip, Besetzungsinversion, Laserschwelle, Optische Resonatoren, Laser Moden, Einmodenlaser, Lasertypen, Gepulste Laser;
Molekülphysik: Wasserstoffmolekül und Ion, Zweiatomige Moleküle, Rotations und Vibrations Spektren, Mehratomige Moleküle;
Spin Physik: Spin im Magnetfeld, Blochsche Sphäre, Elektron und Kernspinresonanz, Spin Relaxation und Kohärenz, Anwendungen in Physik, Chemie und Medizin;
Moderne Quantenmechanik: Schrödingers Katze, verschränkte Zustände, Einstein-Podolsky-Rosen Paradox, Bell'sche Ungleichungen, Quanten Computing, Kommunikation und Teleportation
Verwendete Bücher
Demtröder, Experimentalphysik 3, 3. Auflage (Einstein Koeff., Emission und Absorption, Auswahlregeln, Laser, Moleküle)
Haken & Wolk, Atom- und Quantenphysik, 8. Auglage (Spinresonanz (ESR und NMR), Moderne Quantenmechanik, Quantum Computation)
Vorlesungsnotizen stehen als pdf zur Verfügung (unten), gedacht nur als Ergänzung zum Buch / zu Ihren eigenen Notizen,
nicht als eigenständiges Skriptum. Gleichungsnummern beziehen sich auf Buch.
| Datum | Thema | Notizen |
| 18.2. | Vorbesprechung | |
| 22.2. | Einstein Koeffizienten, Dipolstrahlung | |
| 25.2. | Auswahlregeln | |
| 29.2. | Auswahlregeln, nicht-Dipol Übergänge, Lebensdauer, natürliche Linienbreite | |
| 3.3. | homogene und inhomogene Verbreiterung, Laser | |
| 7.3. | Laserschwelle, Moden, Lasertypen, Resonatoren | |
| 10.3. | keine Vorlesung | |
| 14.3. | Kohaerenz, Einmodenlaser, Laserpulse: Güteschaltung, aktive- und passive Modenkopplung | |
| 17.3. | Osterwoche | |
| 21.3. | Karfreitag | |
| 24.3. | Ostermontag | |
| 28.3. | Moleküle: Einleitung, Abschätzung Energiesalen, Born-Oppenheimer Methode | |
| 31.3. | Moleküle: H2+ Molekülion, LCAO, Austausch- und Überlappintegral, verbesserter Ansatz | |
| 4.4. | Moleküle: H2 Molekül | |
| 7.4. | Moleküle: Elektron Paarung, Kovalente Bindung, Valenzzahl, Ausgerichtete Orbitale | |
| 11.4. | Moleküle: Hybridisierung, Kohlenwasserstoffe, Benzol Bindungstypen, Van-der-Waals Bindung, Rotation | pdf |
| 14.4 | Moleküle: Zentrifugalaufweitung, Rotation und Elektronspin, Schwingung, Morse Potential | |
| 18.4. | Moleküle: Schwingungs-Rotations Wechselwirkung, Rotationsbarriere, Spektren (2-atomig), Schwingungs-Rotations Übergänge quantenmechanische Beschreibung Spin | pdf . |
| 21.4. | Spin im homogenen Magnetfield, Spinpräzession | |
| 25.4. | Spinresonanz, Resonanzbedingung, Blochsche Gleichungen, longitudinale und transversale Relaxation, T1, T2, | |
| 28.4. | Blochsche Späre, T2*, Spin Resonanz Experimente, Induktions Methode | |
| 2.5. | Auffahrt | |
| 5.5. | Vorlesung: 12:15 bis 14:00 Spin Echo, Hinweise Uebung 9 | |
| 9.5. | Kernspinresonanz, Anwedungen in Chemie und Medizin, Hinweise Uebung 10 | |
| 12.5. | Pfingstmontag | |
| 16.5. | keine Vorlesung | |
| 19.5. | ||
| 23.5. | Moderne Quantenphysik: Superposition, Interferenz, Schrödingers Katze, Verschränkung, | |
| 26.5. | Vorlesung: 12:15 bis 14:00 Bellsche Ungleichung / Hypothese verborgener Parameter Quantum Computation: Intro, Bestandteile, Qubits, Single and Multiple qubit gates | |
| 30.5. | Quantum Computation: Quantenschaltkreise, no-cloning Theorem, Quantenteleportation, Quantenparallelismus, Deutsch's Algorithmus |
Übungen
Informationsblatt pdf
Dienstag, 8:15 - 09:00, HS2, Kristine Bedner
Dienstag, 9:15 - 10:00, HS1, Mihajlo Vanevic
Dienstag, 9:15 - 10:00, HS2, Bahram Ganjipour
Übungsklausur, schriftlich !!!! Klausur Resultate !!!!
Dienstag, 20. Mai 2008, 08:30 bis 10:00
geprüft wird: Inhalt der Übungsblätter
Taschenrechner erlaubt (nur nicht-analytische Taschenrechner), keine anderen Hilfsmittel
Testatbedingungen
Übungen 3 korrigierte Blätter, 36 Punkte max.
Vorlösen in Übungsstunde, 12 Punkte max.
Übungsklausur schriftlich, 36 Punkte max.
Testatbedingung: Erreichen von 50 Punkten
Übungen
| Blatt | Ausgabe | Abgabe | Besprechung |
| 1 pdf | 22.2. | 29.2. | 04.3. |
| 2 pdf | 29.2. | 07.3. | 11.3. |
| 3 pdf | 07.3. | 14.3. | 25.3. |
| 4 pdf | 14.3. | 28.3. 18:00 | 01.4. |
| 5 pdf | 31.3. | 04.4. 18:00 | 08.4. |
| 6 pdf | 04.4. | 11.4. 18:00 | 15.4. |
| 7 pdf | 11.4. | 18.4. 18:00 | 22.4. |
| 8 pdf | 18.4. | 25.4. 18:00 | 29.4. |
| 9 pdf | 25.4. | 05.5. 13:15 | 06.5. |
| 10 pdf | 5.5. | 09.5. 18:00 | 13.5. |
| Klausur | 20.5. | ||
| 11 |
Assistenten
| Sarah Heizmann (Koordination) | Büro 1.10 | 061 267 3686 | |
| Bahram Ganjipour | Büro 1.10 | 061 267 3786 | |
| Kristine Bedner | Büro 1.10 | 061 267 3786 | |
| Mihajlo Vanevic | Büro 4.13 | 061 267 3653 |