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Über die Ursache der SchwerkraftWas ist LadungDas Wasserstoffmolekül – IonDie KernkraftElementare StrukturenTeil 1 Einstieg in die Quantenmechanik (QM)Teil 2 Einfache Anwendungen der QMTeil 3 Weiterführende QMDas energieerhaltende GravitationsgesetzTheoretische Untersuchung der Rydbergkonstante des WasserstoffatomsÜber die innere Struktur der ElektronmasseÜber die innere Struktur des NeutronsÜber den Zusammenhalt der Nukleonen im Atomkern

Einleitung

Im Teil I wurde gezeigt, dass die klassische Mechanik, deren zentrales Konzept die Bahn eines Teilchens ist, bei der Beschreibung von Objekten wie Elektronen (subatomare Teilchen) oder Atomen, leider versagt. Um die in den Experimenten gemachten Beobachtungen beschreiben zu können, haben wird die Quantenmechanik (QM) eingesetzt, deren zentrales Konzept die Wellenfunktion y ist. Diese Funktion ergab sich aus den Gesetzen der klassischen Wellenlehre. Die Wellenfunktion enthält die gesamte Information über ein System und ermöglicht es, die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, mit der ein Quantenobjekt (QO, Teilchen) an einem bestimmten Punkt zu finden ist. So wie die klassische Mechanik auf Newtons Bewegungsgleichungen beruht, welche die Berechnung der Teilchenbahn erlauben, so beruht die QM auf der Schrödinger-Gleichung, mit deren Hilfe wir die Wellenfunktion berechnen können. Bei der Herleitung der Schrödinger-Gleichung haben wir in Teil I den Operator für die kinetische Energie Êkin und den Operator für die Gesamtenergie Êges kennen gelernt.

In diesem Teil II wird der mathematische Formalismus weiter abstrahiert. Wir wollen aber auch hierbei versuchen, dies weiterhin in möglichst verständlicher Form zu tun.

Wir beginnen unsere Überlegungen mit einfachen Anwendungen der Schrödinger-Gleichung und untersuchen dann die verschiedenen Bewegungsarten, wie Teilchen im Kasten, harmonische Schwingung, Umlauf usw.. Auf diese Weise lernen wir einige grundlegende Konzepte der QM kennen und verschaffen uns so das notwendige Rüstzeug um den Rechengang zur Herleitung der Wellengleichung des Wasserstoffatoms zu verstehen.

 

Literatur:

Der in diesem Teil II beschrittene Weg zum Einstieg in die QM wurde aus dem Lehrbuch „Physikalische Chemie“, 2.Auflage 1996, von Peter W. Atkins, ISBN 3-527-29275-6, VCH- Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, übernommen.

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