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Experimentalphysik III - Quanten- und Atomphysik (PEP3)
Wintersemester 2025/2026
Dozent: Markus K. Oberthaler
364 Teilnehmer/innen
Dozent: Markus K. Oberthaler
364 Teilnehmer/innen
Informationen zur Vorlesung
Handschriftliche Notizen, Folien und anderes Material werden nach und nach hier hochgeladen, siehe unten.
Übungen und Übungsblätter
- Anmeldung für die Vorlesung findet in heiCO statt.
- Nach der Anmeldung dort in 'Standardgruppe' erhalten Sie eine Aufforderung per Mail für die Zuteilung zu den Tutorien hier in PhÜ.
- Die Übungsblätter werden jeden Dienstag im Abschnitt zur jeweiligen Woche auf der PhÜ-Seite (hier unten) zur Verfügung gestellt und können von dort heruntergeladen werden.
- Das erste Übungsblatt erscheint am 14. Oktober.
- Die Lösungen zu den Übungsblättern sollen hier in PhÜ zu dem entsprechenden Übungsblatt hochgeladen werden.
- Wir ermutigen Sie, die Übungsaufgaben gemeinsam in bis zu 3er-Gruppen zu bearbeiten. Falls die Teilnehmerzahl Ihres Tutoriums nicht durch drei teilbar sein sollte, kann auch eine Zweiergruppe gebildet werden. Einzelabgaben sollen möglichst vermieden werden.
- Ihre Lösungen reichen Sie bitte spätestens am darauffolgenden Montag bis 23:55 Uhr in elektronischer Form durch Upload einer einzigen PDF-Datei in der Übungsgruppenverwaltung PhÜ ein.
- Ihren Punktestand können Sie jederzeit in der Übungsgruppenverwaltung PhÜ abrufen.
- Wir empfehlen Ihnen, regelmäßig am Tutorium teilzunehmen. Für aktives Vorrechnen an der Tafel erhalten Sie Bonuspunkte, die in die Klausurwertung einfließen.
-
Die Tutorien starten in der ersten Vorlesungswoche (ab 15.10.)
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Wer schon aus vorigen Semestern eine Klausurzulassung erhalten hat, wird ermutigt, erneut eine Übungsgruppe zu besuchen. Die Klausurzulassung muss aber nicht noch einmal erworben werden.
Klausur
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60 % der insgesamt erzielbaren Punkte der Übungsaufgaben sind für die Klausurzulassung erforderlich.
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Klausurtermin: Dienstag, 03.02.2026, 10-12 Uhr
Literatur
Es empfiehlt sich, mit verschiedenen Büchern den Vorlesungsstoff nachzuarbeiten.
Hier einige Empfehlungen:
- Lindström, Langkau, Scobel: Physik kompakt 3 (Springer)
- Demtröder: Experimentalphysik 3, Atome, Moleküle und Festkörper (Springer)
Mehr Details zur Atomphysik :
- T. Mayer-Kuckuk: Atomphysik (Teubner Studienbücher)
- Haken, Wolf: Atom- und Quantenphysik (Springer)
- Bransden, Joachain: Physics of Atoms and Molecules (Longman,Prentice Hall)
Materialien
Aufschrieb - Kapitel
- Abschnitt_8_Photonen.pdf
- Abschnitt_7_Zwei-Elektronsystem_am_Beispiel_Helium.pdf
- Abschnitt_6_ Der Spin des Elektrons.pdf
- Abschnitt_5_Wasserstoff_Atom.pdf
- Abschnitt_4_Paradebeispiele_in_QM.pdf
- Abschnitt_3_Allgemeine_Quantenmechanik.pdf
- Abschnitt_2_Materiewellen.pdf
- Abschnitt_1_Von_Hertz_bis_BB84.pdf
Matlab codes
- Y_lm_visualization.m
Youtube Aufzeichnungen
- VL 22: https://youtube.com/live/l3IvhSVIcIY?feature=share
- VL 21: https://youtube.com/live/EkKh8t96NkQ?feature=share
- VL_20:https://youtube.com/live/jdYK02k25VU?feature=share
- VL 19:https://youtube.com/live/ANSPzcnzxbI?feature=share
- VL 18:https://youtube.com/live/ZVEAB1dZrXg?feature=share
- VL 17:https://youtube.com/live/guAa76iawnc?feature=share
- VL 16:https://youtube.com/live/qjWSZeIOWM8?feature=share
- VL 15: https://youtube.com/live/0ravhsOBjKo?feature=share
- VL 14:https://youtube.com/live/UFd5a-4k_ck?feature=share
- VL 13:https://youtube.com/live/qwadQ-gTCa0?feature=share
- VL 12:https://youtube.com/live/C_PpdDGJwUs?feature=share
- VL 11: https://youtube.com/live/DTINZkvKt0o?feature=share
- VL 10: https://youtube.com/live/jjKqmBn7-QA?feature=share
- VL 9: https://youtube.com/live/M-Wg9zD8Lc0?feature=share
- VL 8: https://youtube.com/live/keSWWXJwx7E?feature=share
- VL 7: https://youtube.com/live/NP_3UwgfbkU?feature=share
- VL 6: https://youtube.com/live/5i97TYcxmFM?feature=share
- VL 5: https://youtube.com/live/nDc8fUmZfhU?feature=share
- VL 4: https://youtu.be/uU7fCC67iwU
- VL 3: https://youtu.be/TdM_PImY5JE
Einzelne Abschnitte des 8. Kapitels
- 8.1-8.2_Schwarzkoerperstrahlung_Photoeffekt.pdf
Einzelne Abschnitte des 7. Kapitels
- 7.1-7.3_Helium_Gundzustand_Spin_Freiheitsgrad_Singlett_und_Triplett_Zustaende.pdf
Einzelne Abschnitte des 6. Kapitels
- 6.1._Spin_des_Elektrons__-_Stern_Gerlach_Experiment.pdf
- 6.2._Relativistische_Quantenmechanik_-_Dirac_Gleichung.pdf
- 6.3._Magnetisches_Moment_des_Elektrons.pdf
- 6.4._Spin_ist_eine_Drehimpuls.pdf
- 6.5._Elektorn_Spin_und_Feinstruktur_im_Wasserstoffspektrum.pdf
Einzelne Abschnitte des 5. Kapitels
- 5.1_Wasserstoff_Atom_ausgestrahltes_Licht.pdf
- 5.2_Das_Wasserstoff_Atom_ist_mehr_als_nur_ein_positiv_und_ein_negativ_geladenes_Teilchen.pdf
- 5.3._Wasserstoff_-_ein_einfaches_Modell.pdf
- 5.4_Wasserstoff-radiale_Wellenfunktion.pdf
- 5.5_Wasserstoff__Winkelanteil_der_Wellenfunktion__QM_Drehimpuls.pdf
- 5.6.Wasserstoff_Zusammenfassung.pdf
- 5.7._Wasserstoff-_die_klassische_Korrespondenz_und_das_Bohr_Modell.pdf
- 5.8._Optische_Uebergaenge.pdf
- 5.9._Wasserstoff_und_externe_Magnetfelder_-_Zeeman_Effekt__1896.pdf
Einzelne Abschnitte des 4. Kapitels
- 4.1._Kasten-Potential_QM_im_endlichen_Volumen.pdf
- 4.2._Revival_in_der_Quantenmechanik.pdf
- 4.3_Streuung_an_1D_Potentialen.pdf
- 4.4._Tunneleffekt_durch_eine_Potentialbarriere.pdf
- 4.5_Harmonischer_Oszillator.pdf
- 4.6._Quantenmechnik_und_klassische_Korrespondenz.pdf
Einzelne Abschnitte des 3. Kapitels
- 3.1._Observable_und_Operatoren_3.2._Schroedingergleichung.pdf
Einzelne Abschnitte des 2. Kapitels
- 2.1._Historische_Herleitung_von_de_Broglie.pdf
- 2.2_Wie_sieht_die_Materiewelle_aus.pdf
- 2.3._Klassische_Mechanik_als_geometrischer_Optik_Limit_von_Quantenmechanik.pdf
- 2.4._De_Broglie_Welle_ist_die_Ortsdarstellung_eines_Impulseigenzustandes.pdf
- 2.5._Das_Wellenpaket.pdf
- 2.6._Allgemeine_Ausbreitung_eines_Wellenpakets.pdf
- 2.7._Beugung_von_Materiewellen_und_Fouriertransformation.pdf
- 2.8._Beobachtung_und_Anwendung_von_Materiewellen_Beugung.pdf
- 2.9._Atom_Interferometer.pdf
Einzelne Abschnitte des 1. Kapitels
- 1.1._Eine_historische_Beobachtung_von_H._Hertz.pdf
- 1.2._Laserstrahl_als_Photonen_Strom.pdf
- 1.3._Detektoren_fuer_einzelne_Photonen.pdf
- 1.4._Ein-Photon_Quelle.pdf
- 1.5._Ein_Photon_und_ein_Strahlteiler.pdf
- 1.6._Ein_Photon_und_zwei_Strahlteiler_in_einem_Interferometer.pdf
- 1.7._Quantenmechanik_-_axiomatische_Einfuehrung_und_wie_kann_man_etwas_vorhersagen.pdf
- 1.8._Photon_im_Interferometer_-_revisited.pdf
- 1.9._Die_Polarisation_eines_Photons_-_ein_anderes_Zweizustandssystem.pdf
- 1.10._Das_BB84_Protokoll_-_Quantenkryptographie.pdf
Originalliteratur
- 1887_Hertz-Ueber_einen_Einfluss_des_ultravioletten_Lichtes_auf_die_electrische_Entladung.pdf
- 1897_Zeeman_first_report_on_line_broading_due_to_magnetic_field.pdf
- 1897_Lummer_et_al-_Die_Strahlung_eines_schwarzen_Koerpers_-Annalen_der_Physik_-_Kopie.pdf
- 1900_Protokollbuch_der_Deutschen_Physikalischen_Gesellschaft_Planck.pdf
- 1901_Planck_-Ueber_das_Gesetz_der_Energieverteilung_im_Normalspektrum_-Annalen_der_Physik.pdf
- 1901_Lummer_et_al-Kritisches_zur_schwarzen_Stralung-Annalen_der_Physik.pdf
- 1902_Lenard-Ueber_die_lichtelektrische_Wirkung.pdf
- 1905_Einstein-_Ueber_einen_die_Erzeugung_und_Verwandlung_des_Lichtes_betreffenden_heuristischen_Gesichtspunkt.pdf
- 1908_The_discovery_of_superconductivity.pdf
- 1921_1922_Stern_Gerlach_Vom_Vorschlag_bis_zum_Nachweis.pdf
- 1924_deBroglie-A_tentative_theory_of_light_quanta.pdf
- 1927_Davison_Germer-Diffraction_of_electrons_by_a_crystal_of_nickel.pdf
- 1970_Observation_of_simultaneity_in_parametric_production_of_optical_photon_pairs__PhysRevLett.25.84
- 1984_Bennet_Brassard-Quantum_cryptography.pdf
- 2017_Dowling-Quantum_Technolog_Second_Quantum_Revolution.pdf
Ergebnisse des SynQS Teams
- Der frühe Kosmos im Labor _Spektrum_der_Wissenschaften.pdf
- Universell_in_der_Zeit_Physik_Journal.pdf
- Spurensuche_in_der_Umwelt_Physik_Journal.pdf
Übungsblätter
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
Übungsgruppen
- Gruppe 01 (Mark Salzmann)
24 Teilnehmer/innen
INF 227 03.403, Do 14:15 - 15:45 - Gruppe 02 (Kilian Welz)
19 Teilnehmer/innen
INF 501 01.102, Mi 14:15 - 16:00 - Gruppe 03 (Robert Schmidt)
20 Teilnehmer/innen
Phil 12 059, Do 14:15 - 15:45 - Gruppe 04 (Sven Sturm)
20 Teilnehmer/innen
INF 227 03.404, Do 14:15 - 15:45 - Gruppe 05 (Alexander Junkermann)
20 Teilnehmer/innen
INF 227 02.404, Do 16:00 - 18:00 - Gruppe 06 (Jan Brandes)
17 Teilnehmer/innen
INF 227 01.404, Do 16:00 - 18:00 - Gruppe 07 (Niclas Mandaric)
13 Teilnehmer/innen
INF 501 01.102, Do 16:00 - 18:00 - Gruppe 08 (Brian Bostwick)
English tutorial -- German sheets
10 Teilnehmer/innen
INF 227 02.402, Do 16:00 - 18:00 - Gruppe 09 (Mark Ulanov)
18 Teilnehmer/innen
INF 227 01.403, Do 16:00 - 18:00 - Gruppe 10 (Philipp Schmidt)
20 Teilnehmer/innen
INF 227 03.404, Do 16:00 - 18:00 - Gruppe 11 (Johannes Reiter)
19 Teilnehmer/innen
INF 227 03.404, Fr 14:15 - 15:45 - Gruppe 12 (Sanjeet Kumar)
English tutorial -- German sheets
21 Teilnehmer/innen
INF 501 01.102, Fr 14:15 - 15:45 - Gruppe 13 (Philipp Justus)
18 Teilnehmer/innen
INF 501 01.102, Mi 16:00 - 18:00 - Gruppe 14 (Hans Ludwig)
14 Teilnehmer/innen
Phil 12 056, Mi 14:00 - 16:00 - Gruppe 15 (Zoltan Harman)
18 Teilnehmer/innen
Phil 12 058, Mi 14:00 - 16:00 - Gruppe 16 (Tobias Schmitt)
19 Teilnehmer/innen
INF 227 03.403, Mi 16:00 - 18:00 - Gruppe 17 (Daniel Dux)
18 Teilnehmer/innen
INF 227 03.404, Mi 16:00 - 18:00 - Gruppe 18 (Eilon Zohar)
English tutorial -- German sheets
12 Teilnehmer/innen
Phil 12 060, Do 16:00 - 18:00 - Gruppe 19 (Moritz Sindram)
19 Teilnehmer/innen
INF 227 02.402, Mi 14:00 - 16:00 - Gruppe 20 (Jelte Duchene)
24 Teilnehmer/innen
INF 227 03.402, Mi 14:00 - 16:00
