Theoretische Physik Band 3: Quantenmechanik 1
Der Grundkurs Theoretische Physik in 5 in sich abgeschlossenen Bänden basiert auf langjährig erprobten Vorlesungen, in denen die Aufbereitung der theoretisch-physikalischen Grundlagen in enger Form mit dem entsprechenden Stoff aus der Mathematik verk
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Reiner M. Dreizler · Cora S. Lüdde
Theoretische Physik 3 Quantenmechanik 1
Mit 171 Abbildungen, 9 Tabellen und einer CD-ROM
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Professor Dr. Reiner M. Dreizler Cora S. Lüdde Johann Wolfgang Goethe Universität Frankfurt/Main Fachbereich Physik, Institut für Theoretische Physik Max-von-Laue-Straße 1 60438 Frankfurt/Main [email protected] [email protected]
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ISBN 978-3-540-48801-9 Springer Berlin Heidelberg New York Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Springer ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media springer.de © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2008 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. Text und Abbildungen wurden mit größter Sorgfalt erarbeitet. Verlag und Autor können jedoch für eventuell verbliebene fehlerhafte Angaben und deren Folgen weder eine juristische Verantwortung noch irgendeine Haftung übernehmen. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien (z. B. DIN, VDI, VDE) Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls für die eigenen Arbeiten die vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuziehen. Satz und Herstellung: LE-TEX Jelonek, Schmidt & Vöckler GbR, Leipzig Umschlaggestaltung: WMXDesign GmbH, Heidelberg Gedruckt auf säurefreiem Papier
56/3180/YL – 5 4 3 2 1 0
Vorwort
Experimente, die gegen Ende des neunzehnten und zu Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts ausgef¨ uhrt wurden, haben eine Wende in der Physik eingeleitet. Ein fest etabliertes Bild der unbelebten Natur und wohldefinierte Begriffe wurden in Frage gestellt. Man fand, dass sich elektromagnetische Wellen wie Teilchen verhalten (z. B. im Photoeffekt und im Comptoneffekt) und dass Teilchen (z. B. Elektronen bei
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