Einführung in die Grundlagen der Quantentheorie

Dieses Lehrbuch entstand aus Vorlesungen, die ich an den Technischen Hochschulen München und Darmstadt sowie an der Universität Würzburg hielt. Es ist das Ziel des Buches, den Studierenden in den heutigen Kalkül und die physikalischen Aussagen der Quantentheorie so weit einzuführen, daß er selbst imstande ist, ihre unzähligen Anwendungen in den verschiedenen physikalischen Richtungen weiter zu verfolgen. Besonderer Wert wurde dabei auf die Klärung grundlegender Fragen gelegt. Die Vertrautheit mit den wichtigsten Begriffen der klassischen Physik wird vorausgesetzt. Um jedoch Lesern mit verschiedenen Vorkenntnissen den Zugang zu ermöglichen, sind im 1. Teil des Buches jene Probleme der klassischen Teilchen- und Feldtheorie zusammengestellt, die für das Verständnis der Quantentheorie notwendig sind. So wird z. B. gezeigt, daß die physikalischen Observablen sowohl im Teilchen- als auch im Feldbild vermöge des Zusammenhangs zwischen Symmetrie und Erhaltungssätzen definiert sind, w·omit ein entsprechendes quantentheoretisches Vorgehen an späterer Stelle vorbereitet wird. Die Materiewellen werden nach der ursprünglichen SCHRÖDINGERSchen Vorstellung als ein klassisches Feld behandelt und damit von der heutigen Interpretation der Quantentheorie abgesetzt, so daß von Anfang an begriffliche Schwierigkeiten bei der Quantisierung dieses Feldes vermieden werden. Da sich das Buch durchweg mit nichtrelativistischen Phänomenen beschäftigt. konnte auf die Besprechung relativistischer Feldgleichungen verzichtet werden. Etwa 120 Aufgaben werden dem Leser zur Vertiefung in den Stoff angeboten. Ihre Lösungen finden sich am Ende des Buches. 2nd Edition (corrected) = 6th Edition Aula-Verlag 1988 Titelseite Vorwort Inhaltsverzeichnis Erster Teil - Klassische Behandlung der Materie: Teilchen- und Wellenvorstellung Erstes Kapitel. Geschichtliche Entwicklung und grundlegende Experimente zur Dualität Zweites Kapitel. Das klassische Teilchenbild Drittes Kapitel. Das SCHRÖDINGERsche Materiefeld Viertes Kapitel. Die Observablen des SCHRÖDINGERschen Materiefeldes Fünftes Kapitel. Lösungen der SCHRÖDINGERschen Materiefeldgleichung Sechstes Kapitel. Das Versagen des Wellenbildes der Materie *Siebentes Kapitel. Der LAGRANGE- und HAMILTON-Formalismus für Felder Zweiter Teil - Der unitäre Vektorraum Vorbemerkung Erstes Kapitel. Die Vektoren des unitären Raumes Zweites Kapitel. Lineare Operatoren Drittes Kapitel. Das Eigenwertproblem eines Operators Viertes Kapitel. Der Produktraum Dritter Teil - Formulierung und Interpretation der Quantentheorie Erstes Kapitel. Das Konzept der Quantentheorie Zweites Kapitel. Die Quantisierung Drittes Kapitel. Die statistischen Aussagen der Quantentheorie Viertes Kapitel. Der unitäre Raum eines quantenmechanischen Systems Fünftes Kapitel. Die Bewegungsgleichungen in der Quantentheorie Sechstes Kapitel. Symmetrien Siebentes Kapitel. Quantentheorie bei unvollständiger Information über den Zustand des Systems Vierter Teil - Durchführung der Theorie Erstes Kapitel. Systeme mit Observablen, die nur von Ort und Impuls abhängen Zweites Kapitel. Der harmonische Oszillator Drittes Kapitel. Quantentheorie des Drehimpulses Viertes Kapitel. Permutationen Fünftes Kapitel. Identische Teilchen *Sechstes Kapitel. Das quantisierte SCHRÖDINGER-Feld Siebentes Kapitel. Quantentheorie der Streuprozesse Fünfter Teil - Anhang Erstes Kapitel. Die DIRACsche delta-Funktion *Zweites Kapitel. Funktional und Funktionalableitung Drittes Kapitel. SCHRÖDINGERSche Störungstheorie *Viertes Kapitel. Gruppen und ihre Darstellungen Lösungen der Aufgaben Sachregister