Physik IV (11026-01 und Übung 11027-01, 23462-01)
für Studentinnen und Studenten der Physik, Mathematik, Nanowissenschaften und Computational Sciences
Frühjahrsemester 2010
last updated October 13, 2010, dmz
Prof. Dominik Zumbühl,
Vorlesung, wöchentlich
Mo, 13:15 - 14:00, Dept. Physik, Hörsaal 1
Fr, 10:15 - 12:00, Dept. Physik, Hörsaal 1
Übung
11027-01 | Übung zu Physik 4 obligatorischer Teil fürs Physik- und Nanostudium |
23462-01 | Ergänzungen zu Übung Physik 4 Hier können Sie einen zusätzlichen Kreditpunkt erhalten, indem Sie die Aufgaben ohne Stern auf den Übungsblättern lösen und dabei 66% oder mehr der Punkte erhalten. (1-2 Aufgaben pro Blatt) |
Prüfung
mündlich (20 minuten), geprüft wird gesamter Inhalt der Vorlesung und Übungen
Daten: 5. Woche nach Semesterende Mo-Fr, d.h. Montag, 5. Juli bis Freitag, 9. Juli 2010
Physik IV Pruefung nach HS2010 (Wiederholpruefung) Donnerstag und Freitag, 27./28. Januar 2011
Übungsklausur, schriftlich !!!!
Dienstag, 25. Mai 2010, 08:30 bis 10:00, Grosser Hoersaal
geprüft wird: Inhalt der Übungsblätter Nummer 1 bis und mit 10 (alle Aufgaben, Stern und nicht Stern)
KEINE Hilfsmittel zugelassen
Einsicht in die Klausur in den Uebungsstunden am Dienstag, 1. Juni
Testatpunkte Uebung pdf (Nr 11027-01)
Testatpunkte Zusatz-Uebung pdf (Nr 23462-01)
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 |
1.3. Mo | Vorbesprechung Einstein Koeffizienten | |
5.3. Fr | Dipolstrahlung, inkl. quantenmechanische Herleitung | |
8.3. Mo | Auswahlregeln, nicht-Dipol Übergänge | |
12.3. Fr | Lebensdauer, natürliche Linienbreite, homogene und inhomogene Linienverbreiterung | |
15.3. Mo | LASER, Resonatoren, Moden, Laserschwelle | |
19.3. Fr | Kohaerenz, N-Niveau Laser, Einmodenlaser, Lasertypen | pdf, pdf |
22.3. Mo | Laserpulse: Güteschaltung, aktive- und passive Modenkopplung | |
26.3. Fr | Moleküle: Einleitung, Abschätzung Energiesalen, Born-Oppenheimer Methode H2+ Molekülion: LCAO | |
29.3. Mo | H2+ Molekülion: LCAO, Austausch- und Überlappintegral, verbesserter Ansatz | |
2.4. Fr | Karfreitag | |
5.4. Mo | Ostermontag | |
9.4. Fr | H2 Molekül: Hund-Mulliken (MO-LCAO) Näherung, Heitler-London Näherung, kovalent-Ionische Näherung | |
12.4. Mo | Moleküle: Elektron Paarung, kovalente Bindung, ausgerichtete Orbitale | |
16.4. Fr HS 2 | Moleküle: Hybridisierung, Wasserstoffbrücke, Kohlenwasserstoffe | |
19.4. Mo | Moleküle: Bindungstypen, Van-der-Waals Bindung | |
23.4. Fr | Moleküle: Rotationen und Schwingungen (2-atomige Moleküle): Starrer Rotator, Zentrifugalaufweitung, Schwingung 2-atomiger Moleküle, Schwingungs-Rotations Wechselwirkung, Rotationsbarriere | |
26.4. Mo | Spektren 2-atomiger Moleküe, Schwingungs-Rotations Übergänge | |
30.4. Fr | quantenmechanische Beschreibung des Spins, Spin im homogenen Magnetfield, Spinpräzession, Bloch Sphäre | |
3.5. Mo | Spinresonanz | |
7.5. Fr | Blochsche Gleichungen, longitudinale und transversale Relaxation, Spinresonanz: Reflexions- und Induktionsmessungen, Spin Echo | |
10.5. Mo | Moderne Quantenphysik: Superposition, Interferenz, Schrödingers Katze, Verschränkung | |
14.5. Fr | Freitag nach Auffahrt | |
17.5. Mo | Bellsche Ungleichung / Hypothese verborgener Parameter | |
21.5. Fr | Quantum Computation: Intro, Bestandteile, Qubits, Single and Multiple qubit gates | |
24.5. Mo | Pfingstmontag | |
28.5. Fr | Quantenschaltkreise, no-cloning Theorem, Quantenteleportation | |
31.5. Mo | Quantenparallelismus, Deutsch's Algorithmus | |
4.6. Fr |
total: 37 Vorlesungen a 45 Min.
Übungen
Informationsblatt pdf
Dienstag, 8:30 - 10:00, HS1, Dorothee Hug
Dienstag, 10:15 - 11:45, HS1, Tony Clark
21027-01 | Übung zu Physik 4 obligatorischer Teil fürs Physik- und Nanostudium |
23462-01 | Ergänzungen zu Übung Physik 4 Hier können Sie einen zusätzlichen Kreditpunkt erhalten, indem Sie die Aufgaben ohne Stern auf den Übungsblättern lösen und dabei 66% oder mehr der Punkte erhalten. (1-2 Aufgaben pro Blatt) |
Ausgabe Übungsblätter: Donnerstags im Fach bei Büro 1.10, per email, oder ab web-page
Abgabe: am darauffolgenden Donnerstag bis am Mittag 12:00 im Büro 1.10
Korrigiert werden alle Aufgaben. Die Sternchen-Aufgaben (1-2 Aufgaben pro Blatt) gehören zum Testat für die
Übung 21027-01, die übrigen Aufgaben ergeben den freiwilligen, zusätzlichen Kreditpunkt (Übung 23462-01).
Abschreiben ist verboten und wird bestraft.
Übungsklausur, schriftlich !!!!
Dienstag, 25. Mai 2009, 08:30 bis 10:00, Grosser Hoersaal
geprüft wird: Inhalt der Übungsblätter Nummer 1 bis und mit 10 (alle Aufgaben, Stern und nicht Stern)
KEINE Hilfsmittel zugelassen
Einsicht in die Klausur in den Uebungsstunden am 2. Juni
Testatbedingungen (Uebung)
Übung zu Physik 4 (21027-01) 1 KP
59% der Gesamtpunkte müssen erreicht werden:
die Bewertung der "Sternchenaufgaben" zählt 33%
die Bewertung der Klausur wird mit 67% gewichtet.
Ergänzungen zu Übung Physik 4 (23462-01) 1 KP
Die "nicht-Sternaufgaben" müssen mit 2/3 der Punkte gelöst werden.
Übungen
Blatt | Ausgabe | Abgabe | Besprechung |
1 pdf | Donnerstag 4.3. | Donnerstag 11.3. | Dienstag 16.3. |
2 pdf | Donnerstag 11.3. | Donnerstag 18.3. | Dienstag 23.3. |
3 pdf | Donnerstag 18.3. | Donnerstag 25.3. | Dienstag 30.3. |
4 pdf | Donnerstag 25.3. | Mittwoch 31.3. 18:00 | Dienstag 6.4. |
5 pdf | Montag 29.3. | Donnerstag 8.4. | Dienstag 13.4. |
6 pdf | Donnerstag 8.4. | Donnerstag 15.4. | Dienstag 20.4. |
7 pdf | Donnerstag 15.4. | Donnerstag 22.4. | Dienstag 27.4. |
8 pdf | Donnerstag 22.4. | Donnerstag 29.4. | Dienstag 4.5. |
9 pdf | Donnerstag 29.4. | Donnerstag 6.5. | Dienstag 11.5. |
10 pdf | Donnerstag 6.5. | Dienstag 11.5. 18:00 | Dienstag 18.5.< |
kein Übungsblatt Vorbereitung auf Klausur | Donnerstag 13.5. | Donnerstag 20.5. | Dienstag 25.5. |
11 pdf | Donnerstag 20.5. | Donnerstag 27.5. | Dienstag 1.6. bzw. bei Assistenten |
12 pdf | Donnerstag 27.5. | Donnerstag 3.6. | Abholen bei Assistenten |
Assistenten
Sarah Heizmann (Koordination) | Büro 1.10 | 061 267 3786 | |
Anthony Clark | Büro 1.12 | 061 267 3691 | |
Dorothee Hug | Büro 1.12 | 061 267 3691 |