Aktion	Zweigstelle	Standorte	Status	Frist	Vorbestellungen
Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.PR Freu / College 6a - Naturwissenschaften / Startseite	Status: Entliehen	Frist: 04.08.2026	Vorbestellungen: 0
Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.PR Freu / College 6a - Naturwissenschaften / Regal 613	Status: Entliehen	Frist: 04.08.2026	Vorbestellungen: 0

Gehört hat man ihn schon, den Begriff Quantenphysik, aber wer begreift, was genau dahinter steht? In diesem Buch erklärt Ihnen Regine Freudenstein, was Sie über Quantenphysik wissen müssen, ganz gleich ob eine Klausur ansteht oder Sie sich einfach für das Thema interessieren. Sie erläutert Grundlagen wie die Schrödingergleichung, das Pauli-Prinzip und die Unschärferelation. Zudem stellt sie auch Anwendungen wie Potentialwall, Drehimpuls, Spin und Tunneleffekt vor. Außerdem erhalten Sie noch eine Einführung in Quantencomputing, Quantenchromodynamik und andere fortgeschrittene Themen. So ist dieses Buch Ihr freundlicher Begleiter bei den ersten Schritten in der Quantenphysik. (VERLAGSTEXT)

 

Über den Autor / die Autorin

Regine Freudenstein studierte Physik in Göttingen, Hannover und Kassel. Sie promovierte mit einer Arbeit über nanokristalline Schichten aus superhartem kubischen Bornitrid. Sie ist Co-Autorin von "Physik für Dummies Das Lehrbuch".

 

 

Auf einen Blick / / Einführung 21 / Teil I: Der Eintritt in die Welt der Quanten 27 / Kapitel 1: Der Weg zur Quantenmechanik 29 / Teil II: Ohne geht es nicht: Die Grundlagen 49 / Kapitel 2: Die Grundlage: Die Schrödingergleichung 51 / Kapitel 3: Teilchen in Potentialen 69 / Kapitel 4: In den Hilbertraum eindringen 91 / Kapitel 5: Der Blick hinter die Kulissen der Quantenmechanik 113 / Kapitel 6: Zwei Eckpfeiler: Der Drehimpuls und das Wasserstoffatom 129 / Teil III: Den Weg weitergehen: Grundlagen, die zweite 157 / Kapitel 7: Der Spin und das Pauli-Prinzip 159 / Kapitel 8: Riesige Verbände von Bausteinen: Festkörper 179 / Kapitel 9: Eine spukhafte Fernwirkung? Die Verschränkung 195 / Teil IV: Von der Ursuppe zum Universum 205 / Kapitel 10: Nicht nur Quark(s): Die fundamentalen Teilchen 207 / Kapitel 11: Quantengravitation: Der Weg zurück zum Ursprung 235 / Teil V: Von Festkörpern zu Nanopartikeln 259 / Kapitel 12: Seltsame Ströme und andere Phänomene: Mikrostrukturen 261 / Kapitel 13: In die Welt der Nanostrukturen abtauchen 289 / Teil VI: Von Mikrostrukturen zu Quantentechnologien 319 / Kapitel 14: Der Einstieg in die Quantenrevolution 2.0 321 / Teil VII: Der Top-Ten-Teil 347 / Kapitel 15: Der Weg in die Quantenmechanik: Zehn plus vier Biografien 349 / Kapitel 16: Zehn Postulate der Quantenmechanik 363 / Abbildungsverzeichnis 367 / Stichwortverzeichnis 371 / /

 

Aus dem Inhalt:

/ Einführung 21 / Über dieses Buch 21 / Konventionen in diesem Buch 21 / Törichte Annahmen über die Leser 22 / Wie dieses Buch aufgebaut ist 22 / Teil I: Der Eintritt in die Welt der Quanten 22 / Teil II: Ohne geht es nicht: Die Grundlagen 23 / Teil III: Den Weg weitergehen: Grundlagen, die zweite 23 / Teil IV: Von der Ursuppe zum Universum 24 / Teil V: Von Festkörpern zu Nanopartikeln 24 / Teil VI: Von Mikrostrukturen zu Quantentechnologien 24 / Teil VII: Der Top-Ten-Teil 24 / Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 25 / Wie es weitergeht 25 / / TEIL I / DER EINTRITT IN DIE WELT DER QUANTEN 27 / Kapitel 1 / Der Weg zur Quantenmechanik 29 / Die Strahlung schwarzer Körper 30 / Eine Idealisierung: Der schwarze Strahler 30 / Das Planck’sche Strahlungsgesetz 31 / Mit Licht Elektronen auslösen: Der Photoeffekt 34 / Sie bilden die Elemente: Die Atome 36 / Experimentelle Ergebnisse 37 / Frühe Atommodelle 38 / Das Bohr’sche Atommodell 38 / Licht: Welle oder Teilchen? 40 / Der Doppelspaltversuch: Licht ist eine Welle 41 / Photon schubst Elektron: Der Comptoneffekt 42 / Die Welleneigenschaften der Materie 44 / Welle oder Teilchen? Beides! 46 / Ein neuer Weg 47 / / TEIL II / OHNE GEHT ES NICHT: DIE GRUNDLAGEN 49 / Kapitel 2 / Die Grundlage: Die Schrödingergleichung 51 / Ohne sie geht nichts: Die Schrödingergleichung und ihre Bestandteile 52 / Sie beschreibt das System: Die Wellenfunktion 53 / Ab jetzt zählen nur noch Wahrscheinlichkeiten 55 / Erwartungswert und Normierung 56 / Im Prinzip nur Rechenvorschriften: Operatoren 56 / Erste quantenmechanische Operatoren 57 / Der Formalismus ebnet den Weg: Kommutatoren 58 / Zurück zur Schrödingergleichung 60 / Das Superpositionsprinzip 60 / Der Orts- und der Impulsraum 61 / Stationäre Zustände 62 / Sie kommen im (Wellen-)Paket: Quantenteilchen 64 / Die Zusammenfassung der Grundlagen oder erste Postulate 66 / / Kapitel 3 / Teilchen in Potentialen 69 / Ein (Potential-)Topf mit Inhalt 69 / Entkommen unmöglich: Der unendliche Potentialtopf 69 / Die Symmetrie macht’s: Der symmetrische Potentialtopf 76 / Entkommen ist möglich: Der endliche Potentialtopf 78 / Dreifach gefangen: Der dreidimensionale Topf 79 / Separationsansatz 80 / Potentialstufen und Potentialbarrieren überwinden 82 / Ein plötzlicher Sprung: Die Potentialstufe 82 / Nicht undurchdringlich: Die Potentialbarriere 87 / / Kapitel 4 / In den Hilbertraum eindringen 91 / Die mathematische Struktur 92 / Der Hilbertraum und die Dirac-Notation 92 / Hermitesche Operatoren 96 / Eigenwerte und Eigenvektoren 98 / Der harmonische Oszillator 100 / Der klassische harmonische Oszillator 100 / Der quantenmechanische harmonische Oszillator 101 / Der klassische und der quantenmechanische harmonische Oszillator 109 / Der dreidimensionale harmonische Oszillator 111 / / Kapitel 5 / Der Blick hinter die Kulissen der Quantenmechanik 113 / Die Kopenhagener Interpretation 114 / Der Messprozess 115 / Die Heisenberg’sche Unschärferelation 119 / Herleitung der Unschärferelation 121 / Diskussion der Heisenberg’schen Unschärferelation 122 / Die Energie-Zeit-Unschärfe 124 / Die Probleme bei der Interpretation 125 / / Kapitel 6 / Zwei Eckpfeiler: Der Drehimpuls und das / Wassersto¿atom 129 / Mit dem Drehimpuls auf Quantenniveau arbeiten 130 / Der klassische Drehimpuls 130 / Der quantenmechanische Drehimpuls 130 / Die algebraischen Eigenschaften des Drehimpulsoperators 131 / Die Eigenwertgleichungen 134 / Der Bahndrehimpuls in Kugelkoordinaten 136 / Zusammenfassung der Ergebnisse 140 / Einfach – und auch wieder nicht: Das Wasserstoffatom 141 / Die Schrödingergleichung 142 / Die Radialgleichung 145 / Die Quantenzahlen und die Entartung 148 / Die Energieniveaus und ihre Darstellung 150 / Die Wellenfunktionen 152 / Hier tummeln sich die Elektronen: Die Orbitale 153 / / TEIL III / DEN WEG WEITERGEHEN: GRUNDLAGEN, DIE ZWEITE 157 / Kapitel 7 / Der Spin und das Pauli-Prinzip 159 / Quantenphysik pur: Der Spin 160 / Der Stern-Gerlach-Versuch 161 / Teilchen mit Spin 1/2 161 / Die Pauli-Matrizen 163 / Der Spin ist entscheidend: Fermionen und Bosonen 166 / Die Addition von Drehimpulsen 167 / Die Addition von zwei Spins mit s = 1/2 167 / Identische Teilchen 169 / Das Pauli-Prinzip 171 / Ein Elektron nach dem anderen: Das Periodensystem der Elemente 174 / Die Orbitalbesetzung und die Hund’sche(n) Regel(n) 175 / / Kapitel 8 / Riesige Verbände von Bausteinen: Festkörper 179 / Eine regelmäßige Anordnung: Der Kristall 180 / In einen anderen Raum wechseln: Das reziproke Gitter 181 / Die chemische Bindung: Arten von Festkörpern 182 / Energiebänder in Kristallen 184 / Bänder und Bandlücken 186 / Quantisierte Schwingungen und andere seltsame Teilchen 187 / Phononen: Quantisierte Gitterschwingungen 188 / Die Eigenschaften von Phononen 188 / Quasiteilchen 191 / / Kapitel 9 / Eine spukhafte Fernwirkung? Die Verschränkung 195 / Die Verschränkung 196 / Die Dekohärenz-Theorie 199 / Einstein und die spukhafte Fernwirkung 202 / Das Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon 202 / Die Rolle der Bell’schen Ungleichungen 203 / / TEIL IV / VON DER URSUPPE ZUM UNIVERSUM 205 / Kapitel 10 / Nicht nur Quark(s): Die fundamentalen Teilchen 207 / Der Zoo der Elementarteilchen 208 / Die Erzeugung von Teilchen 209 / Die Ordnung im Teilchenzoo 212 / Nicht immer leicht: Leptonen 214 / Beeindruckende Teilchen: Hadronen 218 / Das Quark-Modell 219 / Drei Quarks: Baryonen 220 / Ein Quark und ein Antiquark: Mesonen 221 / Die fundamentalen Wechselwirkungen und ihre Austauschteilchen 224 / Die elektromagnetische Kraft 224 / Die schwache Kraft 225 / Die starke Kraft 226 / Die Gravitation 228 / Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik 229 / Quantenfeldtheorien 232 / Einsteins Traum 233 / / Kapitel 11 / Quantengravitation: Der Weg zurück zum Ursprung 235 / Die Gravitation 236 / Die Krümmung der Raumzeit 238 / Zurück zum Anfang oder die Entwicklung des Universums 240 / Der Urknall und die Expansion 241 / Die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung 244 / Der Lebenslauf des Universums 244 / Strahlung – was sonst: Die Strahlungs-Ära 246 / Endlich Materie: Die Materie-Ära 249 / Die Ursuppe? Das Quark-Gluon-Plasma 251 / Die dunkle Seite des Universums 253 / Die Dunkle Materie 253 / Die Dunkle Energie 254 / Das Lambda-CDM-Modell 255 / Die Quantengravitation 256 / / TEIL V / VON FESTKÖRPERN ZU NANOPARTIKELN 259 / Kapitel 12 / Seltsame Ströme und andere Phänomene: / Mikrostrukturen 261 / Weder Leiter noch Isolatoren: Halbleiter 262 / Die Eigenleitung: Elektronen und Löcher 262 / Die Dotierung: Elektronen oder Löcher 264 / Noch ein Paar: Exzitonen 268 / Materialien in der Halbleitertechnologie 269 / Mikroelektronik 272 / Die Herstellung von Mikrostrukturen 274 / Das Moore’sche Gesetz 276 / Der Strom fließt und fließt: Die Supraleitung 278 / Durch die Wand: Der Tunneleffekt 282 / Die Rastertunnelmikroskopie 283 / Und noch einmal: Tunneln 285 / / Kapitel 13 / In die Welt der Nanostrukturen abtauchen 289 / Die Nanowelt 290 / Die Veränderung physikalischer Eigenschaften im Nanometerbereich 291 / Arten von Nanostrukturen 294 / Ein ganz besonderer Stoff : Kohlenstoff 297 / Die Chemie des Kohlenstoffs 298 / Die Festkörpermodifikationen: Diamant und Graphit 300 / Ein Blick in die Nachbarschaft: Bornitrid 302 / Nanotechnologie in Reinkultur: Dünne Schichten 304 / Die Anwendung dünner Schichten 304 / Mechanische Eigenschaften 305 / Schichtsysteme und Stoffverbunde 309 / Quantenmechanik pur: Quantenpunkte 311 / Kohlenstoffnanostrukturen 313 / Selbstassemblierung 317 / / TEIL VI / VON MIKROSTRUKTUREN ZU QUANTENTECHNOLOGIEN 319 / Kapitel 14 / Der Einstieg in die Quantenrevolution 2.0 321 / Quantencomputing 323 / Die Voraussetzungen 323 / Mögliche Technologien für Quantencomputer 326 / Die Quantenteleportation 333 / Kryptografie, Quantenkryptografie und Postquantenkryptografie 338 / Die Kryptografie 340 / Die Quantenkryptografie 341 / Die Postquantenkryptografie 345 / / TEIL VII / DER TOP-TEN-TEIL 347 / Kapitel 15 / Der Weg in die Quantenmechanik: Zehn plus vier / Biografien 349 / Max Planck 349 / Albert Einstein 350 / Niels Bohr 351 / Werner Heisenberg 352 / Max Born 354 / Erwin Schrödinger 356 / Louis de Broglie 357 / Paul Dirac 357 / Wolfgang Pauli 358 / David Hilbert 359 / Frauen in der Quantenmechanik 360 / Maria Goeppert-Mayer 360 / Lucy Mensing 361 / Hertha Sponer 361 / Emmy Noether 361 / / Kapitel 16 / Zehn Postulate der Quantenmechanik 363 / Erstes Postulat 363 / Zweites Postulat 363 / Drittes Postulat 364 / Viertes Postulat 364 / Fünftes Postulat 364 / Sechstes Postulat 365 / Siebtes Postulat 365 / Achtes Postulat 365 / Neuntes Postulat 365 / Zehntes Postulat 365 / Das Spin-Statistik-Postulat 366 / Abbildungsverzeichnis 367 / Stichwortverzeichnis 371