Jochen Pade – författare

This book, the first in a two-volume set, provides an introduction to the fundamentals of (mainly) non-relativistic quantum mechanics. This first volume chiefly focuses on the essential principles, while applications and extensions of the formalism can be found in volume 2. Including but also moving beyond material that is covered in traditional textbooks on quantum mechanics, the book discusses in detail current issues such as interaction-free quantum measurements or neutrino oscillations, as well as fundamental problems and epistemological questions, such as the measurement problem. A chapter on the postulates of quantum mechanics rounds off this first volume.In order to quickly and clearly present the main principles of quantum mechanics and its mathematical formulation, there is a systematic transition between wave mechanics and algebraic representation in the first few chapters, in which the required mathematical tools are introduced step by step. Moreover, the appendix concisely reviews the most important mathematical tools, allowing readers to largely dispense with supplementary literature. The appendix also explores advanced topics, such as the Quantum-Zeno effect and time-delay experiments. Over 250 exercises, most of them with solutions, help to deepen the reader’s understanding of the topics discussed.This revised second edition is expanded by an introduction to some ideas and problems of relativistic quantum mechanics. In this first volume, the Klein-Gordon and the Dirac equations are treated. Fundamentals of other areas are compiled in compact form, i.e., outlines of special relativity, classical field theory and electrodynamics. The book is chiefly intended for student science teachers and all students of physics, majors and minors alike, who are looking for a reasonably easy and modern introduction to quantum mechanics.

This book, the second in a two-volume set, provides an introduction to the basics of (mainly) non-relativistic quantum mechanics.

Die beiden Bände von Quantenmechanik zu Fuß führen Schritt für Schritt in die Grundlagen der nichtrelativistischen Quantenmechanik ein.Dieser erste Band konzentriert sich hauptsächlich auf die wesentlichen Prinzipien, während Anwendungen und Erweiterungen des Formalismus in Band 2 zu finden sind.Um die Grundideen der Quantenmechanik und ihre mathematische Formulierung schnell und anschaulich darzustellen, wird in den ersten Kapiteln systematisch zwischen analytischer und algebraischer Darstellung gewechselt. Auf diese Weise können neben dem traditionellen Lehrstoff frühzeitig auch aktuelle Themen detailliert besprochen werden, wie z.B. Neutrino-Oszillationen und Quantenkryptographie. Ausgearbeitete Beispiele erleichtern den Zugang. Die erforderlichen mathematischen Werkzeuge werden dabei nach Bedarf eingeführt. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Darstellung und Diskussion des Messproblems und anderer grundlegender konzeptueller Fragen. Ein Kapitel über die Postulate der Quantenmechanik schließt diesen ersten Band ab.Im Anhang findet sich eine kompakte Zusammenfassung der wichtigsten mathematischen Hilfsmittel, sodass auf ergänzende Literatur verzichten werden kann. Außerdem werden dort weiterführende Themen wie der Quanten-Zeno-Effekt und Time-delay-Experimente behandelt. Über 250 Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen helfen dabei, das Verständnis für die behandelten Themen zu vertiefen.Die vorliegende überarbeitete und aktualisierte zweite Auflage ist um eine Einführung in einige Ideen und Probleme der relativistischen Quantenmechanik erweitert. In diesem ersten Band werden die Klein-Gordon- und die Dirac-Gleichung behandelt. Für die Relativistik benötigte Grundlagen anderer Gebiete werden in kompakter Form bereit gestellt (spezielle Relativitätstheorie, klassische Feldtheorie und Elektrodynamik).Quantenmechanik zu Fuß richtet sich an alle Studierenden der Physik und andere, die eine angemessen einfache, frische und moderne Einführung in die Quantenmechanik suchen. Das Buch eignet sich auch sehr gut zum Selbststudium.