Prüfungsprotokoll 1801
Fach Theoretische Physik bei Prüfer Prof. Strunz


































ID 1801
Prüfung für Master
Fach Theoretische Physik
bei Prüfer Prof. Strunz
Fachsemester 3
Datum der Prüfung 27.03.2018
Bei Prüfer gehörte Veranstaltung Keine
Vorbereitung auf die Prüfung Drei Themen aus der Mastervorlesung "Schlüsselkonzepte der theoretischen Physik" ausgewählt - Wirkung und Variation, Pfadintegrale und Supraleitung
Dauer der Vorbereitung 6 Wochen, im Schnitt täglich 2-3h
Art der Vorbereitung zu zweit
Allgemeine Tipps zur Vorbereitung Nicht alleine vorbereiten sondern zusammen mit Kommilitonen über die Inhalte sprechen und Prüfungssituationen simulieren. Verständnis der Konzepte ist wichtiger als auswendig gelernte Formeln.
Verwendete Literatur Skripte: Quantentheorie I (Ketzmerick), Quantentheorie für das Lehramt (Timm), Quantentheorie II (Timm), Thermodynamik und Statistik (Voijta, Schmidt), Masterkurs (Strunz) Bücher: aus der Nolting Reihe
Wie verlief die Prüfung? Sehr gut, Prof. Strunz navigiert einen durch die verschiedenen Themen, so dass ein kontinuierlicher Fluss entsteht. er stellt Nachfragen und lässt einem Zeit zum überlegen. Die Definitionen und wichtigsten Gleichungen sollte man erläutern können.
Wie reagiert Prüfer, wenn man die Frage nicht gleich beantworten kann? Es wird ein Hinweis gegeben oder nochmal die Frage neu formuliert.
Kommentar zur Benotung Sehr gut (1,3); auf Verständnis wurde mehr Wert gelegt als reines Auswendiglernen
Allgemein zur Prüfung und Prüfer Nette Atmosphäre
Was war schwierig an der Prüfung? alles war dem Stoff angemessen
Welche Fragen wurden konkret gestellt? Wirkung und Variation
- Wirkungsfunktional aufstellen
- Wie kommt man dadurch auf die Bewegungsgleichung? -> Hamiltonsches Prinzip mit Randbedingugen
- Ist Wirkung immer minimal? -> Nein nur stationär
- Wie können wir überprüfen ob es sich um ein (lokales) Minimum handelt? -> zweite Variation größer Null
- Wie sieht typische Lagrangefunktion aus? Wie sieht die LF für geladenes Teilchen im e.m. Feld aus?
- Wie sieht die Eichung für e.m. Potentiale aus?
- Welchen Einfluss hat die Eichung auf die Wirkung? -> keinen da vollständiges Differential welches bei Variation verschwindet
- Wie können wir die Schrödingergleichung aus Variation erhalten? -> Schrödingerfeld aufschreiben und variieren, erklären, dass es sich um Lagrangedichte handelt

Schrödingergleichung
- zeitabhängige SGL aufschreiben in Ortsdarstellung
- Wie würde man die lösen? -> Separationsansatz für Zeit und Raumanteil
- Zeitentwicklungsoperator: Welche Eigenschaften hat dieser? -> unitär
- Was ist wenn H zeitabhängig ist. -> Zeitentwicklung muss zeitgeordnet sein oder H(t) vertauscht zu allen Zeiten miteinander
- Wie würde eine allgemeine Lösung dann aussehen? -> Lösungen der stationären SGL \phi_n zusammensetzen zu \sum c_n \phi_n exp(-i/\hbar E_n)
- Wie bestimmt man die c_n? -> Durch Skalarproduktbildung mit Anfangsbedingung
- Wie löst man stationäre SGL? -> im allgemeinen numerisch
- Was ist wenn es sich um ein Zentralkraftfeld handelt? -> Separation in Radial und Winkelanteil
- Eigenwertgleichungen für Drehimpulsoperator aufschreiben und neues effektives Potential
- Dann harmonischer Oszillator Lösungsweg mittels Leiteroperatoren skizzieren
- Wie sehen Energieeigenwerte aus? E_n = \hbar \omega (n+1/2)
- Vertauschungsrelationen der Leiteroperatoren

Pfadintegrale
- Was ist die Übergangsamplitude?
- Wie kommt man zum Pfadintegral? -> Diskretisierung der Zeitschritte und Skalarprodukt zwischen zwei "kleinen" Zeitschritten ausrechnen
- Grenzübergang und Endergebnis aufschreiben und erläutern

Supraleitung
- Wie sieht ein Vielteilchenhamiltonian aus?
- Welcher Raum wird in zweiter Quantisierung verwendet? -> Fockraum (Direkte Summe der N-Teilchen Hilberträume)
- Wie sieht BCS-Hamiltonian aus? -> aufschreiben und Terme erklären, cutoff-frequenz, elastische Steuung und Cooper-Paare