- ...1.1
- Wir benutzen im folgenden stets die
moderne Notation mit
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- ... Elektronen1.2
- Nach
längerem Hin und Her durch die Untersuchungen J. J. Thomsons (1897)
als geladene Teilchen anerkannt
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- ...
Teilchen1.3
- eine Theorie, die kurz zuvor vor allem durch Lorentz
als Elektronentheorie entwickelt worden war, und den ,,Fremdkörper``
Elektron in die Wellentheorie des Elektromagnetismus einverleibt
hatte
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- ...
Stoßprozeß1.4
- vorausgesetzt es sind nach dem Stoß wieder ein
Elektron und ein Photon vorhanden, d.h. es treten keine anderen
Prozesse auf wie z.B. Paarerzeugung
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- ... Synchrotronstrahlung1.5
- Das ist der moderne Name
für die Strahlung kreisender Ladungen.
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- ... Umgebung1.6
- Wir werden weiter unten
bemerken, daß die Größe dieser Umgebung durch das prinzipiell
stets endliche Auflösung eines Teilchendetektors, also eines
Meßgeräts für die Anwesenheit des Teilchens, bestimmt ist. Im
Unterschied zur klassischen Physik weist dies darauf hin, daß in
der Quantenphysik stets der Meßprozeß mitberücksichtigt wird,
auch wenn von konkreten Meßgeräten gar nicht die Rede ist.
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- ...
darf2.1
- der Faktor
dient wieder nur dazu, unsere
Konvention einzuhalten, auf deren Wahl wir sogleich noch zurückkommen
werden.
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- ...fourier2)2.2
- Wir wählen
willkürlich als besonders bequemen ,,Anfangszeitpunkt``.
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- ... Funktionen2.3
- Wir
gehen nicht auf die Subtilität ein, daß wir eigentlich Klassen von
Funktionen, die sich voneinander nur auf Lebesgueschen Nullmengen
unterscheiden, betrachten müßten
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- ...
-Distribution2.4
- Näheres zur Fouriertransformation und
zur
-Distribution finden Sie
in [CH10].
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- ... Spektrum2.5
- Man nennt die Menge aller echten und
verallgemeinerten Eigenwerte eines Operators sein Spektrum.
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- ...
Zustand2.6
- Es ist hier wichtig, daß es sich um einen
,,echten`` Hilbertraumvektor handelt und nicht um einen
verallgemeinerten Eigenvektor zu einem Wert im kontinuierlichen
Spektrum eines Operators!
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- ...
Hilbertraum2.7
- Die einzige Ausnahme bilden die
Zeitumkehrtransformationen, die (wie schon oben erwähnt) durch eine
antiunitäre Abbildung repräsentiert werden müssen.
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- ...Hamiltonoperator2.8
- Um den Operator
bzgl. der Ortsdarstellung von dem abstrakten Operator im Hilbertraum
zu unterscheiden bezeichnen wir den ersteren mit
und den
letzteren mit
. Der Zusammenhang ist durch
gegeben.
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- ... gäbe2.9
- Das ist natürlich der besonders
einfachen quadratischen Form des Hamiltonoperators zu verdanken,
welche zu linearen Bewegungsgleichungen führt.
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- ...) 2.10
- Der Hauptwert der
Wurzel für eine rein imaginäre Zahl ist definitionsgemäß
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- ... angeben2.11
- Für das freie Teilchen
können wir z.B. für
die drei Komponenten des Impulses
wählen, die miteinander und mit
vertauschen. Für ein
Teilchen in einem radialsymmetrischen Potential können wir für
den Energieeigenwert
selbst sowie
und
, also die
Bahndrehimpulsbetragsquantenzahl (Eigenwert
von
) und die ,,Magnetquantenzahl`` entsprechend dem
Eigenwert
von
, verwenden.
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- ... wählen2.12
- Es ist klar, daß es sich dabei im hier
betrachteten Fall eines nicht explizit von der Zeit abhängigen
Hamiltonoperators
um zueinander kompatible
Erhaltungsgrößen des Systems handeln muß. Diese
kommutieren dann aufgrund der Bewegungsgleichung (2.10.10) im
Heisenbergbild, wo definitionsgemäß
(c.f. Gl. (2.11.1)) gilt, mit
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- ...
Zustand2.13
- Solche Zustände des Systems werden in diesem
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- ...bild.3)2.14
- Man beachte, daß die
als
zeitunabhängig angenommen werden, d.h. die Präparation des Gemisches
erfolgt zu allen Zeiten in gleicher Weise.
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- ...
Teilchen2.15
- Wie wir zu Beginn des nächsten Kapitels noch genauer
ausführen werden, sind Teilchen im Rahmen der Quantentheorie nur
voneinander unterscheidbar, wenn sie sich in wenigstens einer
intrinsischen Eigenschaft voneinander unterscheiden lassen, z.B. wenn
sie unterschiedliche elektrische Ladungen oder unterschiedlichen Spin
besitzen.
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- ...2.16
- Wir betrachten hier der Einfachheit halber
echte VONSe. Die Verallgemeinerung auf Entwicklungen nach
verallgemeinerten Eigenzuständen von Operatoren mit kontinuierlichem
Spektrum ist kein weiteres Problem.
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- ...
ist3.1
- Man kann zeigen, daß die Lösungen, die sich für
wie
verhalten, orthogonal
zu den in (3.1.38) gegebenen Lösungen
sind [GY03].
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- ... Transmissionskoeffizienten3.2
- Diese
Koeffizienten sind als Analoga zum Streuquerschnitt in der
Streutheorie zu verstehen, wobei freilich der Streuquerschnitt eine
Funktion des Raumwinkels bezogen auf die Richtung der auf ein ruhendes
Target zulaufenden Teilchen ist.
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- ...ho.12)
3.3
- Hier und im folgenden bezeichnen wir mit
die Menge aller
natürlichen Zahlen einschließlich der 0
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- ... bestimmen3.4
- Wir unterscheiden die Wellenfunktion in der
Impulsdarstellung durch eine Tilde von der in der Ortsdarstellung,
schreiben also im folgenden stets
in der Impuls- bzw.
in der
Ortsdarstellung.
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- ...
Zeitentwicklung3.5
- d.h. wir haben
durch
zu ersetzen
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- ... Komponenten4.1
- Wir lassen im
folgenden die Argumente von
der Kürze halber weg.
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- ...
Phasenfaktor)4.2
- Wir folgen der Phasenkonvention von [Fic79].
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- ...4.3
- Man beachte, daß in unserer
Konvention die
rein reelle Funktionen sind
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- ... ist4.4
- In SI-Einheiten gilt:
,
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. Alle Größen sind
nach [A+08] auf die angegebene Stelle gerundet
angegeben.
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- ... definiert4.5
- Z.B. bezeichnet
unter Mathematica die Funktion Laguerre[k,x] das
Polynom (4.2.49).
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- ...5.1
- Wir arbeiten zunächst im
Schrödingerbild der Zeitentwicklung.
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- ...Lie-Gruppen6.1
- Sophus Lie (1842-1899), norwegischer
Mathematiker
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- ... durch6.2
- Die
Vorzeichenwahl der
ist willkürlich. Wir wählen die
Bezeichnungen dieser infinitesimalen Generatoren sowie die Vorzeichen
bereits hier so, wie es später auch in der Quantentheorie der
üblichen Konvention entspricht.
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- ... ergibt6.3
- Bemerkung: Die
werden
frei variiert, ohne spezielle Randbedingungen zu verlangen!
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- ...Noether-Theorem6.4
- Amalie (Emmy)
Noether, 1882-1935, deutsche Mathematikerin
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- ...6.5
-
bezeichnet
alle unitären Transformationen des Hilbertraums
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- ... sind6.6
- Das sind die Leptonen (Elektron, Muon,
) und Quarks (up, down, charm, strange, top, bottom).
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- ...
gegeben6.7
- Wir verwenden hier o.b.d.A. das Schrödinger-Bild der
Zeitentwicklung.
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- ... muß6.8
- Diese Größe ist physikalisch beobachtbar, denn man
kann die Anzahl der Teilchen eines im durch
beschriebenen
Zustand präparierten Ensembles zählen, die in einem bestimmten
Zeitintervall
durch ein Flächenelement
fliegen. Der Erwartungswert dieser Anzahl von Teilchen (pro
einlaufendes Teilchen) ist dann definitionsgemäß durch
gegeben.
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- ...
ausgeführt6.9
- Eine äußerst vergnügliche Darstellung der
Historie des Stern-Gerlach-Versuchs findet sich
in [FH03].
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- ... zu6.10
- Das Vorzeichen des Spinterms kehrt sich wegen
der negativen Ladung des Elektrons um.
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- ...
gilt6.11
- vgl. (2.11.11)
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- ... werden7.1
- Genau genommen müßten wir
hier zunächst Wellenpakete, die im Impulsraum scharf um
gepeakt sind verwenden und dann die entsprechenden
Grenzwertbetrachtungen für ebene Wellen vornehmen. Dies haben wir
aber schon in Kapitel 5 ausführlich erörtert, weshalb
wir uns hier mit der folgenden mehr heuristischen Betrachtung
begnügen.
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