Bevezetés a kvantumfizikába

Tartalom

Előszó 7
1. Előadás a fény természetéről 9
1.1. Elektromágneses hullámok interferenciája 9
1.2. Az elektromágneses sugárzás termodinamikája 13
1.3. Az ekvipartíció tétele és alkalmazása a sugárzási térre 15
1.4. Planck sugárzási törvénye 16
1.5. Többletismeret: a forró univerzum legtisztább bizonyítéka 19
1.6. A fényrészecske impulzusa 20
1.7. Atomsugár lézeres hűtése 22
1.8. Egyetlen foton interferenciaképe 27
2. Előadás az elektronról, a neutronról, egyszóval az anyaghullámokról 29
2.1. Elhajlási és interferenciakísérletek elektronnal 29
2.2. A terjedési amplitúdó 34
2.3. Az elektronterjedés Schrödinger-egyenlete 35
2.4. A hullámcsomag. A helykoordináta és az impulzus korrelált bizonytalansága 38
2.5. Többletismeret: a kétutas neutroninterferencia megvalósítása 42
2.6. Többletismeret: tehetetlenségi erőre érzékeny neutroninterferencia 44
3. Előadás a kvantummechanika elemeiről 49
3.1. A valószínűségi jelentés 49
3.2. Az impulzus és az energia mérési statisztikája 51
3.3. A valószínűség megmaradását kifejező mérlegegyenlet 53
3.4. Egydimenziós kvantummozgások 54
3.5. Az alagúthatás és a pásztázó alagútmikroszkóp 56
3.6. Kvantummozgás véges tartományban: a kötött állapotok 57
3.7. Többletismeret: kötött állapotok és a tükrözési szimmetria 58
4. Előadás az elektron saját impulzusmomentumáról 61
4.1. A Stern-Gerlach-mérés klasszikus elemzése 61
4.2. Az ezüstatomok mágneses momentumának állapottere 63
4.3. A spintulajdonság megjelenése egyéb fizikai jelenségekben 67
5. Előadás az azonos részecskék kvantumfizikájáról 71
5.1. Klasszikus és kvantumos azonosság 72
5.2. Kvantumállapotok kicserélési degenerációja 73
5.3. A spin-statisztika kapcsolat 75
5.4. A kémiai elemek periódusos rendszerének értelmezése 76
5.5. Többletismeret: fehér törpék és neutroncsillagok 78
6. Előadás a nemlokális kvantumvilágról 87
6.1. Két foton összefont állapota. Az Einstein-Podolsky-Rosenparadoxon 87
6.2. Rejtett paraméterek és a Bell-egyenlőtlenség 95
6.3. Bell-egyenlőtlenség levezetése spinkorrelációkra 99
6.4. Többletismeret: kétfotonos interferencia 100
6.5. A Bell-mérés fogalma, részleges Bell-mérés „1/2-1/2" nyalábosztóval 102
6.6. Fotonállapot transzportálása 104
6.7. Többletismeret: teljes Bell-mérés megvalósítása 106
6.8. Többletismeret: atomi állapot teleportációja makroszkopikus távolságra 109
6.9. Bevezetés egy laborméréshez: a kvantumradír 113
Mi a tanulság? 119
Tárgymutató 121
Irodalom 123

Témakörök