Prüfung 31.01.15

Hallihallo, kann jemand die Angabe der heutigen Prüfung online stellen? :slight_smile:
Bussi und danke :slight_smile:

keiner?^^

Spät, aber doch, hier ist das, was ich mir kurz nach der Prüfung zusammengeschrieben habe. Ich habe versucht, eine leere Angabe zu bekommen, ging aber leider nicht. Ich hoffe, es hilft noch jemandem. :slight_smile:


Aus der Planck’schen Strahlungsformel das Wien’sche Verschiebungsgesetz herleiten mit Skizze, Stefan-Boltzmann-Gesetz, wie immer eine Tabelle mit Wellenlängen und man soll die Energie und den Namen des Frequenzbereichs angeben

Blochkugel, Verschränkung und Superposition: allgemeine Fragen über Interferometer, Mach-Zehnder-Interferometer – einzelnen Schritte auf der Blochkugel einzeichnen, P_0, P_1 am Ende berechnen für \Delta\Phi = \frac{\pi}{2},\frac{3\pi}{2}; wie erkennt man Verschränkung, ein paar Zustände aufgezählt und man muss angeben, ob sie verschränkt sind

Kastenpotential: Schrödingergleichung anschreiben, E_1 bis E_3, \Psi_1 bis \Psi_3 anschreiben, mit Skizze, für ein Proton berechnen

Wasserstoff: Schrödingerglg., Separation, Grundzustand; Elektronenkonfigurationen für ein paar Elemente hinschreiben

Streuung: Fragen zu Streuexperimenten, Zusatzfrage: Formfaktor, Zusammenhang zwischen Streuexperiment und Beugung

Wellen im Festkörper: Bewegungsglg., Dispersionsrelation, Gruppengeschw. berechnen

Sättigungsspektroskopie: Laser durch Rb-Gas → Leistung, zeichnen, Skizze eines Sättigungsspektrometers und beschreiben, Rb 5^2S_{1/2} → 5^2P_{3/2} zeichnen mit HFS, Zusatzfrage: elektromagnetische Übergänge zu voriger Frage

okay wirkt ganz schaffbar, bis auf den teil mit der sättigungsspektro… hast du dazu noch was im kopf? :S

Nicht mehr so wirklich, aber das Thema steht ziemlich genau im Demtröder beschrieben (ab S. 376) und ich fand die Fragestellungen bei der Prüfung eh logisch lösbar, wenn man sich halbwegs auskennt. :slight_smile:

Versteht wer, wie das mit der Blochkugel im Zusammenhang mit dem Interferometer und em Phasenschub funktioniert? Wie kann man die Zustandsänderung berechnen und die Wahrscheinlichkeit am Schluss?

Prinzipiell wird der Strahl am ST geteilt, wenn der 50:50 teilt wird das Theta = pi/2 (entspricht auf der Blochkugel einer Drehung um die x-Achse, also liegt der Zustand jetzt genau auf der y-Achse), dann hast du den Zustand |psi>=cos(pi/4)|0>+isin(pi/4)|1>, ergibt dir für die Koeffizienten jeweils 1/sqrt(2), also beide Zustände sind gleich wahrscheinlich → das Photon durchläuft im Interferometer ja auch beide Wege.
Jetzt baust du einen Phasenverschub in einen der beiden Wege ein, der zeichnet sich durch eine Exponentialfkt aus (sagen wir mal der is phi=pi/2), |psi>=cos(pi/4)|0>+i
exp(i*pi/2)sin(pi/4)|1>. Das phi entspricht auf der Blochkugel einer Drehung um die z-Achse. also liegt dein Zustand jetzt auf der x-Achse (wenn ich mich nicht vertu). Durch den letzten Strahlteiler gibts wieder eine Drehung um die x-Achse (genau wie beim ersten), nachdem dein Zustand auf der x-Achse liegt passiert nichts. Du bist jetzt auf der Blochkugel genau am Äquator = genau zwischen zustand |0> und |1>. das heißt es sind beide gleich wahrscheinlich, 50:50 bei welchem Detektor du das Photon misst.

So funktionierts grundsätzlich wenn ich mich nicht irre, jetzt kannst du natürlich für verschiedene Winkel Theta und Phi viele Beispiele konstruieren, einfach ausprobieren. Die Wahrscheinlichkeiten einen Zustand am Ende raus zu bekommen bekommst halt mit der Regel, dass die Koeffizienten beim Zustand |psi>=a*|0>+b*|1> immer |a|²+|b|²=1 sein müssen. dann kriegst halt zb a=0,75 und b=0,25, heisst du misst 3/4 der Photonen am Detektor A und jedes vierte in B.

Hoffe das genügt und ist dir nicht zu konfus.

LG

PS: aufpassen, das sind orthogonale Zustände aber liegen sich auf der Blochkugel ggüber, darum zb cos(theta/2) und die Drehung um die x-Achse is so ein Ding. Ist zb Phi=pi, dann drehst du dich um 180°, wenn du jetzt wieder um die x-Achse drehst landest du wieder im Grundzustand |0> (heisst jedes Photon wird an dem einen entsprechenden Detektor gemessen). Würd mir das 6. Beispiel von der (glaube) 1.ue anschauen, da war das 1:1

Ich glaub da passt was nicht!
Bei einer Drehung um die x-Achse am Anfang sollte er dann genau auf der y-Achse liegen, oder?

Prinzipiell würd mich allgemein interessieren, wie man da drauf kommt, was um welche Achse dreht?

lg

Danke habts geändert.
Ob du um die x- oder y-Achse drehst kommt auf den Zustand an. |phi>=a|0>+b|1> dreht um die y-Achse, |phi>=a|0>+ib|1> dreht um die x-Achse (salopp gesagt, man kann auch sagen die Zustände |phi>=a|0>+/-ib|1> bilden eine Basis die auf der +/-y Achse liegen, so wie ja |0> und |1> die Basis auf der +/-z Achse bilden), ist in seinem unfertigen(?) Quantenskript ganz gut erklärt, mit den |45°+> und |sigma+> bzw - Zuständen für Licht, glaub das gibts im TISS

edit: jetzt ist mir noch ein Fehler oben aufgefallen, hab ihn ausgebessert. Da hat das i*… bei den Zuständen gefehlt … sorry

Danke für die ausführliche Antwort, hat sehr geholfen :wink:

Müsste ich den Zustand mit dem inkludierten Phasenschub, dann nicht nochmal überlagern, der 2. Strahlenteiler vor den Detektoren, sorgt ja für eine weitere Superposition? wie sieht bei euch der Zustand (Psi) dann am Schluss aus?