2. Grundkonzepte der Quantenmechanik

Das Kapitel beginnt mit der Einführung in die Grundkonzepte der Quantenmechanik, die die optische Spektroskopie beeinflussen. Es wird erklärt, dass alle Eigenschaften eines Systems, die von Position und Zeit abhängen, auf einer mathematischen Funktion basieren, der Wellenfunktion. Die Wellenfunktion eines Elektrons enthält alle Informationen, die benötigt werden, um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass das Elektron zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem bestimmten Raumgebiet lokalisiert ist. Die Interpretation von Borns, dass das Quadrat der Wellenfunktion die Wahrscheinlichkeitsdichte darstellt, wird diskutiert. Weiterhin werden Operatoren eingeführt, die verwendet werden, um physikalische Eigenschaften zu beschreiben. Jeder Operator ist eine Anweisung, eine bestimmte mathematische Operation auf die Wellenfunktion anzuwenden, um eine physikalische Eigenschaft zu berechnen. Die Schrödinger-Gleichung wird als grundlegendes Postulat eingeführt und ihre Bedeutung für die Erklärung und Vorhersage von Experimenten erläutert. Das Kapitel schließt mit einer Diskussion über die zeitabhängige Schrödinger-Gleichung und die Lösung für ein Teilchen in einem Potentialfeld. Besondere Aufmerksamkeit wird den Eigenfunktionen und Eigenwerten geschenkt, die die Energieniveaus und Wellenfunktionen beschreiben. Die Herausforderungen und Besonderheiten der Quantenmechanik, wie die Unsicherheitsrelationen zwischen Position und Impuls, werden ebenfalls behandelt.