Relativistische Quantenmechanik
Dieses Buch richtet sich an Studierende der Physik, die bereits über Grundkenntnisse der Quantenmechanik verfügen und relativistische Wellengleichungen kennenlernen möchten. Im Hauptteil des Buchs behandelt der Autor die Klein-Gordon-Gleichung und die Dir
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Relativistische Quantenmechanik
Relativistische Quantenmechanik
Georg Wolschin
Relativistische Quantenmechanik
Prof. Georg Wolschin Inst. Theoretische Physik Universität Heidelberg Heidelberg, Deutschland
ISBN 978-3-662-47107-4 DOI 10.1007/978-3-662-47108-1
ISBN 978-3-662-47108-1 (eBook)
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar. Springer Spektrum © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2016 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Planung: Margit Maly Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. Springer Berlin Heidelberg ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media (www.springer.com)
Vorwort
Diese Vorlesung ist eine kurzgefasste Einführung in die Grundlagen der relativistischen Quantenmechanik. Sie ist konzipiert als einsemestrige, zweistündige Veranstaltung für Bachelor- und Masterstudenten; einige der fortgeschritteneren Teile können auch für Promovierende von Interesse sein. Primäre Adressaten sind Studierende ab dem vierten Semester, die den Quantenmechanik-Grundkurs schon bearbeitet haben (oder ihn gleichzeitig hören), aber darüber hinaus relativistische Wellenleichungen kennenlernen möchten, insbesondere die Dirac-Gleichung für Fermionen, und die Klein-Gordon-Gleichung für Bosonen. Im Coulomb-Feld von wasserstoffähnlichen Kernen lassen sich mit relativistischen Wellengleichungen die elektronischen (oder myonischen) Energieniveaus und Eigenfunktionen – bis auf quantenelektrodynamische Effekte – analytisch berechnen. Entsprechendes gilt für pionische (oder kaonische) Atome. In der Einleitung zeichne ich zunächst die Entwicklung nach, deren Ergebnis die Aufstellung Lorentz-invarianter relativistischer Wellengleichungen durch Schrödinger, Klein, Gordon und Dirac war. Das Literaturverzeichnis (jeweils am Kapitelende) enthält dementsprechend auch einige der wissenschaftshistorisch interessanten Originalarbeiten. Ziel des Buches ist es jedoch, ausgehend von der ursprünglichen Formulieru
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