Studium und Lehre

Die Studierenden kennen die mathematischen Größen zur Beschreibung physikalischer Theorien. Sie sind in der Lage einfache physikalische Problemstellungen mathematisch zu formulieren und mit analytischen Verfahren sowie numerischen, computergestützten Verfahren zu lösen

Die Studierenden haben die logische Struktur der klassischen Mechanik und der Speziellen Relativitätstheorie verstanden und kennen die mathematischen Formulierungen der Gesetzmäßigkeiten. Sie kennen prominente Beispiele der Gebiete und können diese aus den Grundgleichungen herleiten. Die Studierenden sind in der Lage analytische Lösungswege für ausgewählte Probleme zu finden sowie geeignete mathematische und physikalische Näherungen bei der Lösung zu machen.

Die Studierenden beherrschen die mathematische Beschreibung der Hauptsätze. Sie sind in der Lage die Konzepte der Statistischen Physik auf die Gebiete der klassischen Physik wie auch der Quantentheorie anzuwenden. Sie kennen prominente Beispiele und können diverse mathematisch behandeln.

Die Studierenden sind in der Lage sich unter Anleitung in ein vorgegebenes Thema einzuarbeiten. Sie können eigenständig Literatur recherchieren und einen Vortrag strukturieren und halten. Sie kennen gängige Präsentations- und Visualisierungstechniken. Die Studierenden beherrschen die deutsche Fachsprache in freier Rede.

Das Erreichen der Kompetenzziele erfordert eine kontinuierliche Teilnahme.

Die Studierenden kennen die mathematischen Größen zur Beschreibung physikalischer Theorien. Sie sind in der Lage einfache physikalische Problemstellungen mathematisch zu formulieren und mit analytischen Verfahren sowie numerischen, computergestützten Verfahren zu lösen.

Die Studierenden haben die logische Struktur der Elektrodynamik verstanden und kennen die mathematische Formulierung der Gesetzmäßigkeiten. Sie kennen prominente Phänomene der Elektrodynamik und können diese aus den Grundgleichungen herleiten. Die Studierenden sind in der Lage analytische Lösungswege für Probleme der Elektrodynamik zu finden sowie geeignete mathematische und physikalische Näherungen bei der Lösung ausgewählter Problemstellungen zu machen.

Die Studierenden beherrschen den mathematischen Apparat der Quantentheorie. Sie verstehen die physikalischen Konsequenzen der Quantentheorie und kennen den Zusammenhang zur klassischen Physik. Sie sind in der Lage den mathematischen Formalismus der Quantentheorie auf ausgewählte Probleme eigenständig anzuwenden. Sie sind mit störungstheoretischen Konzepten vertraut.

• Vielteilchensysteme: Identische Teilchen, Fock-Raum, Feldquantisierung
• Offene Quantensysteme: Dichtematrix, Messprozess, Bell'sche Ungleichung
• Information und Thermodynamik: Zustandssummen, Entropie, thermodynamisches Gleichgewicht
• Semiklassische Näherung: Bohr-Sommerfeld, Tunneleffekt, Pfadintegral
• Relativistische Quantenmechanik: Raum-Zeit-Symmetrien, Dirac-Gleichung
• Streutheorie

Nach Absprache mit den Dozenten. Das Seminar muss in Zusammenhang mit der Vorlesung Fortgeschrittene Quantentheorie belegt werden.

Die Studierenden haben ein vertieftes, formales Verständnis der Quantenfeldtheorie und können deren mathematisch-quantitative Beschreibungsmethoden eigenständig anwenden. Sie sind in der Lage die physikalischen Inhalte der mathematischen Modelle abzuleiten und in den Kontext bekannter Theorien einzuordnen. Die Studierenden sind mit den mathematischen Techniken vertraut und kennen analytische und numerische Verfahren, die zur Lösung von Problemen des Gebietes eingesetzt werden können.