quantenmechanisches wissen aneigenen ohne zu studieren.
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naiv gefragt: wie würde ich an die sache rangehen? ist das überhaupt irgendwie möglich? oder komm ich um kurse etc nicht herum.
falls doch, könnt ihr gute bücher empfehlen oder gar online seiten? das ganze sollte optimalerweise zugeschnitten sein auf jemanden, der das feld der klassischen mechanik größtenteils gemeistert hat.
grüße,
travis
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Klar, man kann alles alleine lernen. Du musst halt die richtigen Bücher durcharbeiten. Praktisch die gleichen, die Du auch im Studium nehmen würdest.
Ich kann die Bücher da zur Quantenmechanik empfehlen:
Quantenmechanik | ISBN: 3110193248Quantenmechanik | ISBN: 3110201496Vielleicht solltest Du aber mehr als ein Buch über dieses Thema lesen. Unterschiedliche Bücher bereiten die Quantenmechanik sehr unterschiedlich auf.
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Hallo,
ich empfehle die Reihenfolge:
Metzler Physik | ISBN: 3507107007danach etwas zur Einführung in den Hamiltonian. Vielleicht reicht schon ein Wikipedia Artikel, keine Ahnung.
dann
Experimentalphysik 3 | ISBN: 3540214739
zur Vertiefung dann Atom+Molekülphysik.Falls noch kein Hochschulmatheniveau vorhanden ist:
Analysis 1 | ISBN: 354061012XDas ist Experimentalphysik.
Für theoretische Physik sehe ich leider keine Abkürzung, da muss man wirklich bei klassischer Mechanik anfangen und sich durch eine Bandreihe durcharbeiten, denn die haben da irgendwie ihre eigene Sprache, die man von der Pieke auf lernt
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Für die Mathematik der Quantenmechanik hilft dir aber ein Buch zu Analysis I kaum. Wichtiger sind auf jeden Fall Lineare Algebra I und II (vor allem letzteres) und vielleicht noch ein Grundverständnis von Fouriertransformationen und Hilberträumen. Okay, dafür ist Ana I Grundlage, aber wie gesagt, allein das bringt dich nicht weiter (außerdem solltest du das ja eh schon können, wenn du klassische Mechanik verstanden hast ;)).
Den Demtröder kann ich nicht empfehlen, ziemlich wirr und fehlerhaft, meiner Meinung nach. Ich hab Quantenmechanik mit dem Shankar gelernt. Das hat praktischerweise erstmal Kapitel zur Mathematik, klassischen Mechanik und dann zu den Phänomenen. Außerdem enthält es einige gute Aufgaben (leider ohne Lösung, aber immerhin).
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Für Mathe-Grundlagen in dem Bereich ist Folgendes auch nicht schlecht:
Mathematische Methoden in der Physik | ISBN: 3827415586
Und für QM selbst den Fließbach und den Nolting:
Quantenmechanik | ISBN: 3827420202 Grundkurs Theoretische Physik 5/1 | ISBN: 3540688684
Häufig ist es aber deutlich entspannter an einer Vorlesung in der Uni teilzunehmen, da Bücher auf Rückfragen so selten antworten
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Im Internet gibt es viele Einführungen, Tutorials und Skripte.
Nur einige Beispiele:
http://www.physnet.uni-hamburg.de/home/vms/halfpap/vorlesung/index.html
http://wwwcs.uni-paderborn.de/cs/ag-madh/WWW/ziegler/qm.html
http://www.tphys.physik.uni-tuebingen.de/muether/quanten/quan1.html
http://de.wikibooks.org/wiki/Quantenmechanik
http://physik.htu.tugraz.at/wiki/images/1/15/Vortrag_physik.pdfVielleicht gibts ja auch ne Uni in deiner Nähe, in der du Vorlesungen besuchen kannst, das wäre ja auch ne Möglichkeit.
Gruß,
m.
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danke für die tipps!
mir ist egal wie viele bücher ich dafür lesen muss. ist ja reines eigeninteresse, also kann sich das ruhig über einen langen zeitraum hinziehen.
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pumuckl schrieb:
Und für QM selbst den Fließbach und den Nolting:
Also den Fließbach würde ich schonmal gar nicht empfehlen. Der Nolting ist ganz ok. Der Schwabl ist noch ganz nett, wäre mein Tipp. Oder der Greiner.
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Jan schrieb:
pumuckl schrieb:
Und für QM selbst den Fließbach und den Nolting:
Also den Fließbach würde ich schonmal gar nicht empfehlen. Der Nolting ist ganz ok. Der Schwabl ist noch ganz nett, wäre mein Tipp. Oder der Greiner.
Ich fand den Fliessbach gut. Fuers erste mal auf jeden Fall besser als den Schwabl.
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Der Nolting ist insofern ganz gut, weil dort viele Übungsaufgaben mit Lösungen enthalten sind. Das findet man ja nicht so oft. Wenn man die ganze Nolting-Serie durchgeht, hat man zudem auch einiges an Einführung zur relevanten Mathematik in den Büchern enthalten.
Schwabl und Fließbach sind natürlich auch typische QM-Bücher, die jeder Physikstudent kennt. Ich finde sie aber gerade für das Selbststudium etwas "zu dünn". In dickeren QM-Werken steht einfach mehr zur Struktur des Gebiets drin. Dort ist es wahrscheinlicher, bestimmte Aha-Erlebnisse zu haben. Deshalb habe ich oben die Bücher von Cohen-Tannoudji empfohlen. Die bieten soetwas IMHO eher. Ein ähnliches zweibändiges Werk existiert auch von Messiah. Das wird auch oft empfohlen, ich kenne es allerdings nicht. Den Greiner kenne ich auch nicht.
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Den Cohen-Tannoudji habe ich zwar nicht durchgearbeitet. Aber der war auch Auszugsweise bei meiner Halbleiterphysikübung sehr nützlich. (und den 2ten Band von 1977(!) habe ich für 1€ sogar im Bib-Abverkauf bekommen :D)
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Wenn du die ersten hürden genommen hast, und ein wenig in der materie drin bist:
P.A.M. Dirac - The Principle of Quantum Mechanics
sehr zu empfehlen
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Ich habe Quantenphysik jetzt nur im Nebenfach studiert und hatte gerade letzte Woche die letzte Prüfung darüber. Yay!
Du musst zuerst wissen, was du genau lernen willst. Willst du einfach das Prinzip der Quantenphysik verstehen oder auch effektive Probleme damit lösen?
Nur um das Prinzip zu verstehen und einfache Probleme wie den harmonischen Oszillator und einfache Spin-Drehimpulsaufgaben zu lösen reicht ein gutes Buch (wenn du die klassische Mechanik gut verstanden hast). Auch numerisch kann man so viel machen mit einfacher Störungstheorie.
Man stösst aber relativ schnell auf PDGs die man nicht einfach so mehr lösbar sind, wo man dann Methoden aus der Funktionalanalysis drauflos lassen muss. Auch von der Fourrieranalysis sollte man eine Ahnung haben, da diese auch sehr zentral in der Quantenphysik ist.
Letzteres ist in einem Selbststudium einfach sehr schwierig zu erreichen, aber ersteres sollte kein Problem sein, wenn du wirklich die hamilton'sche Mechanik im Griff hast.
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pasti schrieb:
Man stösst aber relativ schnell auf PDGs die man nicht einfach so mehr lösbar sind, wo man dann Methoden aus der Funktionalanalysis drauflos lassen muss.
Kannst Du mal ein Beispiel geben, was Du da genau meinst?
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Gregor schrieb:
pasti schrieb:
Man stösst aber relativ schnell auf PDGs die man nicht einfach so mehr lösbar sind, wo man dann Methoden aus der Funktionalanalysis drauflos lassen muss.
Kannst Du mal ein Beispiel geben, was Du da genau meinst?
http://de.wikipedia.org/wiki/Schrödingergleichung#Schr.C3.B6dingergleichung_in_der_Mathematik
Im allgemeinen wird nur angenommen, dass die Wellenfunktion in L2 ist. Ohne die Theorie der Sobolev-Räume macht da der Gradient gar nicht erst Sinn.
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pasti/off schrieb:
Gregor schrieb:
pasti schrieb:
Man stösst aber relativ schnell auf PDGs die man nicht einfach so mehr lösbar sind, wo man dann Methoden aus der Funktionalanalysis drauflos lassen muss.
Kannst Du mal ein Beispiel geben, was Du da genau meinst?
http://de.wikipedia.org/wiki/Schrödingergleichung#Schr.C3.B6dingergleichung_in_der_Mathematik
Im allgemeinen wird nur angenommen, dass die Wellenfunktion in L2 ist. Ohne die Theorie der Sobolev-Räume macht da der Gradient gar nicht erst Sinn.
Interessant. Allerdings glaube ich, dass man sich sehr weit mit Quantenmechanik auseinandersetzen kann, ohne sich auf einer derart abstrakten Ebene mit der Schrödingergleichung auseinandersetzen zu müssen. Wenn Du klassische Quantenmechanikbücher anschaust, wirst Du dort eine weniger abstrakte Auseinandersetzung mit der Schrödingergleichung finden. Und die meisten Modellsysteme, die man sich im Studium anschaut, sind auch relativ einfach, was die Lösung der Schrödinger-Gleichung betrifft. Man kann die Struktur der Quantenmechanik also völlig verinnerlichen, ohne sich auf der von Dir angegebenen abstrakten Ebene mit der Schrödingergleichung auseinanderzusetzen.
Ok, hast Du ja auch in Deinem Beitrag gesagt, wenn ich mir den nochmal durchlese.
Komplexere Systeme behandelt man in der Physik typischerweise mit Näherungsmethoden. Du hast ja schon Störungstheorie genannt, wenn man zusätzliche Terme im Hamiltonian hat, die zu einer kleinen Variation der Lösungen führen. Soetwas findet auch schon in einfachen Systemen wie dem Wasserstoffatom Anwendung. Wenn man komplexere Atome oder Moleküle betrachtet, dann gibt es in der Physik auch entsprechende Näherungsverfahren. Hartree-Fock Näherung zum Beispiel. Oder Dichtefunktionaltheorie. Worauf ich hinaus will ist, dass man im Rahmen der Quantenmechanik schon jede Menge Lösungsmethoden entwickelt hat, die man auch durchaus ohne einen so tiefen Blick in die Mathematik verstehen kann.
Trotzdem lohnt sich so ein Blick natürlich. Das wäre aber schon ein recht fortgeschrittenes Thema. Da sind wir an einem Punkt, der für Leute interessant ist, die die Quantenmechanik eigentlich schon kennnen und sich überlegen, ihr Wissen zu vertiefen. Aber IMHO ist das kein Bereich, um den sich ein Anfänger Gedanken machen sollte.
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Ich wollte jetzt mit meinem Beitrag auch niemandem Angst machen und schon gar nicht den TS dazu bewegen ein Buch mit dem Titel "philosophische Quantenphysik für Philosophen" oder so zu kaufen.
Ich habe die Quantenphysikvorlesungen für Mathematiker besucht. Da wurden auf solche Dinge halt sehr stark Wert gelegt. Wie Gregor sagt und ich immer vergesse, kann man diese Thematik natürlich in viele verschiedene Richtungen entwickeln.
Um ganz einfach eine Idee zu bekommen wie man auf die Schrödingergleichung kommt, finde ich diese Ausführungen noch ziemlich gut:
http://en.wikipedia.org/wiki/Schroedinger_equation#Short_heuristic_derivation
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Naja,
bei uns an der Uni bezeichneten die Physikstudenten die Quantenmechanik gerne als Kampfrechner der feinsten Art.
Ich kann mir es aber auch gut vorstellen, denn so eine Mischung aus Wahrscheinlichkeitsrechnung und Wellenfunktionen endet gerne mit dicken fetten Integralen. Dadurch wird es für einen Anfänger halt schwer und leicht entmutigend, wenn er sich mit der Mathematik in diesem Gebiet einarbeitet.
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Bitte ein Bit schrieb:
Naja,
bei uns an der Uni bezeichneten die Physikstudenten die Quantenmechanik gerne als Kampfrechner der feinsten Art.
was heißt das? ich fand e-dynamik und mechanik rechentechnisch schwieriger. in der qm hat man ja viel lineare algebra für einfache dinge, erst bei konkreten problemen (wasserstoff,helium...) wirds hässlich mit vielen faktoren die auch noch richtig sein müssen. während es bei e-dynamik und mechanik sofort hässlich wird.
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}-<o ]-<o |-<o & schrieb:
Bitte ein Bit schrieb:
Naja,
bei uns an der Uni bezeichneten die Physikstudenten die Quantenmechanik gerne als Kampfrechner der feinsten Art.
was heißt das? ich fand e-dynamik und mechanik rechentechnisch schwieriger. in der qm hat man ja viel lineare algebra für einfache dinge, erst bei konkreten problemen (wasserstoff,helium...) wirds hässlich mit vielen faktoren die auch noch richtig sein müssen. während es bei e-dynamik und mechanik sofort hässlich wird.
Ich denke, man konnte bei dem Beitrag von Bitte ein Bit durchaus zwischen den Zeilen lesen, dass er eher so ne Art Hörensagen zum Besten gegeben hat. Zumindest war das keine Information aus erster Hand. Da musst Du ihn ja nicht unbedingt auf seine Aussage festnageln. Akzeptier es einfach, dass die Quantenmechanik von Leuten, die nicht direkt damit zu tun haben, etwas anders wahrgenommen wird. Die Assoziation der Quantenmechanik mit Wahrscheinlichkeitsrechnung ist ja auch ein Punkt, den man so bewerten sollte.