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Einführung in die Quantenmechanik

Für Studierende des Lehramts Physik

  • Textbook
  • © 2023

Overview

Authors:
  1. Ulrich Hohenester

    1. Institut für Physik, University of Graz, Graz, Österreich

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  2. Klaus Irgang

    1. B(R)G Leibnitz, Steiermark, Österreich

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  • Kombiniert Grundkurs in Quantenmechanik mit didaktischen Hinweisen

  • Bietet konkrete Anregungen zur Unterrichtsgestaltung, zu Unterrichtsmaterialien und Experimenten

  • Enthält zahlreiche Aufgaben zur Vertiefung des Lernstoffes

  • 20k Accesses

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Table of contents (14 chapters)

  1. Front Matter

    Pages I-IX
    Download chapter PDF

  2. Welle-Teilchen-Dualismus

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 1-15

  3. Schulische Herausforderungen

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 17-24

  4. Eine kurze Einführung in Wellen

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 25-45

  5. Materiewellen

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 47-67

  6. Die Schrödingergleichung

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 69-88

  7. Über die Quantenmechanik sprechen

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 89-104

  8. Potentialstufen

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 105-126

  9. Harmonischer Oszillator

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 127-143

  10. Wasserstoffatom

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 145-169

  11. Quantenmechanik unterrichten

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 171-192

  12. Formalismus der Quantenmechanik

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 193-212

  13. Verschränkte Zustände

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 213-235

  14. Dekohärenz

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 237-256

  15. Lösungen zu den Aufgaben

    • Ulrich Hohenester, Klaus Irgang
    Pages 257-263

  16. Back Matter

    Pages 265-270
    Download chapter PDF
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Keywords

About this book

In der Quantenmechanik spricht man über das Unaussprechliche. Wie aber gelingt das in der Schule? Und wieviel müssen Lehrende selbst wissen, um richtig über die Quantenmechanik sprechen zu können? Dieses Lehrbuch ist speziell für Studierende des Lehramts Physik konzipiert und kombiniert einen Hochschulgrundkurs in Quantenmechanik mit didaktischen Hinweisen und konkreten schulischen Umsetzungsmöglichkeiten. Im fachlichen Teil werden die mathematischen Hilfsmittel so sparsam wie möglich eingesetzt, während die Physik in den Vordergrund rückt. Neben den quantenmechanischen Grundlagen werden auch moderne Entwicklungen wie Quantenkryptographie, Quantencomputer und Dekohärenz präsentiert. Im didaktischen Teil werden schulische Herausforderungen diskutiert, eine schulgerechte Sprache vorgestellt und trainiert, sowie konkrete Anregungen zur Unterrichtsgestaltung, zu Unterrichtsmaterialien und Experimenten gegeben. Jedes Kapitel endet mit einer Reihe von Aufgaben zur Vertiefung des Stoffes.

Authors and Affiliations

  • Institut für Physik, University of Graz, Graz, Österreich

    Ulrich Hohenester

  • B(R)G Leibnitz, Steiermark, Österreich

    Klaus Irgang

About the authors

Ulrich Hohenester ist Professor für Theoretische Physik an der Karl-Franzens-Universität Graz. Über sein Hauptforschungsgebiet, die Nano- und Quantenoptik, hat er ein Lehrbuch verfasst und ist darüber hinaus Autor oder Mitautor von 170 wissenschaftlichen Publikationen. Seit vielen Jahren unterrichtet er einen Kurs zur Quantenmechanik für Studierende des Lehramts Physik, die Unterlagen zu dieser Vorlesung bildeten die Grundlage für das vorliegende Buch.

Klaus Irgang unterrichtet an einem Gymnasium südlich von Graz. An der Karl-Franzens-Universität Graz wirkte er an der Neugestaltung des Lehramts-Curriculums mit und arbeitete die neue „Fachdidaktik Aufbau der Materie“ aus, welche seitdem die Fachlehrveranstaltungen rund um Quantenmechanik, Atom-, Kern- und Teilchenphysik sinnvoll ergänzt. Über die Physikolympiade, das Betreuen von Praktikant:innen und verschiedenste andere Aktivitäten ist er stets um einen engen Austausch zwischen Schule und Universität bemüht.

Bibliographic Information

  • Book Title: Einführung in die Quantenmechanik

  • Book Subtitle: Für Studierende des Lehramts Physik

  • Authors: Ulrich Hohenester, Klaus Irgang

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-65980-9

  • Publisher: Springer Spektrum Berlin, Heidelberg

  • eBook Packages: Life Science and Basic Disciplines (German Language)

  • Copyright Information: Der/die Herausgeber bzw. der/die Autor(en), exklusiv lizenziert an Springer-Verlag GmbH, DE, ein Teil von Springer Nature 2023

  • Softcover ISBN: 978-3-662-65979-3Published: 11 April 2023

  • eBook ISBN: 978-3-662-65980-9Published: 10 April 2023

  • Edition Number: 1

  • Number of Pages: IX, 270

  • Number of Illustrations: 30 b/w illustrations, 70 illustrations in colour

  • Topics: Quantum Physics, Education, general, Teaching and Teacher Education, Science Education

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