Quantenmechanik

In einer umfassenden und modernen Darstellung entwickeln und vertiefen die zwei Bände dieses Lehrbuchs das Gebäude der nichtrelativistischen Quantenmechanik.

Der erste Band beginnt mit einer gleichermaßen unterhaltsamen wie spannenden historischen Überblicksdarstellung, die die Hauptprotagonisten der Quantentheorie und ihr Wirken vorstellt. Im Folgenden wird dann die Formulierung im Hilbert-Raum entwickelt, mit all den wichtigen Grundlagenthemen wie den eindimensionalen Problemen, dem harmonischen Oszillator, Drehimpuls, WKB-Näherung, dreidimensionalen Problemen, über fortgeschrittenere Kapitel zu Teilchen in elektromagnetischen Feldern, bis hin zum großen Themenkomplex identischer Teilchen, der nahtlos zur Feldquantisierung weiterführt.

Besondere Highlights des Buches sind der algebraische Beweis zur Ganzzahligkeit des Bahndrehimpulses, die algebraische Herleitung des Spektrums des Wasserstoffatoms, die ausführliche Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Clifford-Algebren und Spin, sowie die kritische Auseinandersetzung mit einem Linearisierungsansatz für die Schrödinger-Gleichung. Die Mathematik der Eichtheorien bietet eine zusammenhängende Formulierung sehr vieler topologischer Phänomene wie magnetischer Monopole, des Aharonov–Bohm-Effekts oder von Landau-Niveaus. Zentrale Leitmotive sind dabei Symmetrien in der Quantenmechanik, Propagatormethoden, sowie Wegweisungen zur relativistischen Quantenfeldtheorie.

Auch komplizierte Zusammenhänge werden illustrativ und klar erklärt, unterstützt von etwa 80 Abbildungen. In über 30 mathematischen Einschüben werden allgemeine mathematische Zusammenhänge erläutert und deren Abstraktheit gekapselt.

Zielgruppe sind Studenten der Physik in einem Bachelor- oder Master-Studiengang, die bereits in Grundvorlesungen erste Berührungen mit den Phänomenen der Atom- und Molekülphysik erfahren haben.