Experimentalphysk III: Atom- und Quantenphysik
Prof. Dr. Karl-Heinz Kampert
Die Vorlesung und Übung (V4Ü1).
WUSEL-Eintrag der Vorlesung.
WUSEL-Eintrag der Übung. Bitte die Übungen belegen!
Termin Vorlesung:
Mi. 10:15-11:45, HS 04 (Beginn am 13.10.2017)
Fr. 8:30-10:00, HS 04
Termin Übung:
Gruppe A: Do. 12:15-13:00, D.10.08 (Beginn 19.10.2016)
Gruppe B: Do. 12:15-13:00, F.13.15 (Beginn 19.10.2016)
Abgabe der Übungszettel für die Übungsgruppen der laufenden Woche jeweils Dienstags bis 18:00 im Briefkasten vor dem Büro F11.14; Ausgabe der Übungszettel für die nachfolgende Woche zum gleichen Zeitpunkt auf dieser Webseite.
Kontakt: Dr. Christian Pauly, F.11.03, -2625.
Übungsaufgaben: Ü01, Ü02, Ü03, Ü04, Ü05, Ü06, Ü07, Ü08, Ü09, Ü10, Ü11, Ü12, Ü13, Ü14
Hier das Ergebnis der Evaluation der Übungen und der Vorlesung.
Vielen Dank für die positiven Bewertungen und Anregungen!
Inhalt:
1. Einführung (VL01)
2. Experimentelle Grundlagen der AtomphysikMasse und Größe der Atome (VL02)
- Innere Struktur der Atome
- Rutherfordstreuung (VL03)
- Das Photon
- Schwarzkörperstrahlung
- Photoeffekt (VL04)
- Thomson- und Rayleigh-Streeung
- Compton-Streuung (VL05)
- Elektronen als Welle
- Elektronen- und Ionenoptik (VL06)
3. Elemente der Quantenmechanik
- Wellenpakete
- Heisenbergsche Unschärferelation (VL07)
- Konsequenzen aus der Unschärferelation
4. Die Quantenstruktur der Atome
- Borsche Postulate
- Rydberg-Atome
- Weitere ungewöhnliche Atome (VL08)
- Sommerfeld-Erweiterung
5. Elemente der Quantenmechanik
- Konzept der Wahrscheinlichkeitsdichten
- Schrödinger-Gleichung
- Operatoren & Erwartungswerte, Eigenwerte & Eigenfunktionen (VL09)
- Teilchen im Kastenpotential (VL10)
- Teilchen im Potential eines harmonischen Oszllators
- Teilchen an einer Potentialstufe (VL11)
6. Das Wasserstoffatom
- Näherung mit einem Kastenpotential (1-dim und 3-dimensional) (VL12)
- Lösung der Schrödinger-Gleichung: Winkelanteil (VL13)
- Lösung der Schrödinger-Gleichung: Radialanteil
- Energiezustände und Entartung von Zuständen (VL14)
- QM Erwartungswerte und Vertauschbarkeit von Operatoren
- Drehimpulse in der QM (VL15)
- Vertauschungsrelationen für Drehimpulse
- Alkaliatome
- Magnetische Momente Stern-Gerlach Experiment (VL16)
- Spin-Bahn Kopplung und Feinstruktur-Aufspaltung (VL17)
- Kernspin und Hyperfeinstruktur-Aufspaltung (VL18)
- Lamb-Verschiebung
7. Atome in elektrischen und magnetischen Felder
- Normaler and Anomaler Zeeman-Effekt (VL19)
- Stark-Effekt (VL20)
- Elektronen- und Kernspin-Resonanz
- Linienbreite und Linienform
8. Spin-Funktionen und Aspekte der relativistischen QM (VL21)
- Spin-Operatorem und -Funktionen als Zwei-Niveau System
- Klein-Gordon Gleichung
- Dirac-Gleichung
- Löchertheorie und Stückelberg-Feynman Deutung (VL22)
9. Mehrelektronensysteme
- Das Helium-Atom
- Mehrelektronensysteme (VL23)
- Das Periodensystem der Elemente
- Addition von Drehimpulsen
- Hartree-Fock Verfahren
- Röntgenstrahlung (VL24)
- Laser und Bsp. von Anwendungen (VL25)
- Bose-Einstein Kondensat
- MASER (VL26)
10. Molekülphysik
- Das H2+ Ion (VL27)
- Linear Combination of Atomic Orbitals (LCAO)
- Das H2-Molekül
- Chemische Bindung (VL28)
- Born-Oppenheimer Näherung
- Rotations- und Schwingungszustände
- Franck-Condon Prinzip
- Hybridisierung
- Raman-Effekt
Literatur:
H. Haken, H.C. Wolf
Atom- und Quantenphysik
Springer
T. Mayer-Kuckuk
Atomphysik
Teubner
W. Demtröder
Experimentalphysik 3
Springer
D. Halliday et al.
Physik
Wiley-CH