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Struktur der Materie I - Atom- und Molekülphysik


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Struktur der Materie I - Atom- und Molekülphysik Stand Jan.24

I) Klassische Experimente

  1. Schwarzkörperstrahlung (als Einführung) → Einführung von h
  2. Wellen als Teilchen: Compton-Effekt, Niedrig-Intensität- Doppelspalt-Beugung, Photoeffekt
  3. Teilchen als Wellen: de Broglie Wellenlänge, Doppelspaltexperiment mit massiven Teilchen
  4. Wahrscheinlichkeitsinterpretation der "Wellenfunktion"
  5. Röntgenstrahlung
  6. Atom als Teilchen mit diskreten Übergängen (Franck-Hertz Versuch, Balmerserie und Bohrsches Atommodell)

II) Phänomenologische Grundzüge der Quantenmechanik

  1. Wahrscheinlichkeiten und Wahrscheinlichkeitsamplituden
  2. Polarisationsexperimente mit Licht
  3. Zustände, Physikalische Größen und Messwerte
  4. Übergänge und Übergangsamplituden
  5. Das Stern-Gerlach Experiment: Quantisierung des Drehimpulses
  6. Impuls und Ort als Operatoren
  7. Wellenfunktionen und die Schrödingergleichung

III) Das Wasserstoffatom

  1. Die Zustände des Wasserstoffatoms
  2. Linienbreiten

IV) Mehr-Elektronen-Atome, Aufbau des Periodensystems

  1. Pauliprinzip, Schalenstruktur und Periodensystem
  2. Elektronenkonfiguration der Elemente
  3. Spin-Bahn-Kopplung
  4. Austauschwechselwirkung (zur Erklärung der Hundschen Regeln)
  5. Hundsche Regeln
  6. Alkaliatome
  7. Das Spektrum des Heliumatoms
  8. Röntgenspektren
  9. Auger-Effekt
  10. Photoelektronenspektroskopie

V) Wechselwirkung mit statischen elektrischen und magnetischen Feldern

  1. Der Zeeman-Effekt
  2. Der Stark-Effekt

VI) Wechselwirkung mit elektromagnetischer Strahlung und Laser

  1. Die zeitabhängige Schrödingergleichung
  2. Zeitabhängigkeiten im Zweizustandssystem
  3. Symmetrie und Auswahlregeln
  4. Spinresonanz
  5. Zeitentwicklung allgemeiner Quantenzustände
  6. Spontane und stimulierte Emission
  7. Das Prinzip des Lasers
  8. Laserkühlung*
  9. Atome in Fallen*
  10. Atomuhren*

VII) Moleküle

  1. Das H2+- und das H2-Molekül
  2. Hybridisisierung und Molekülorbitale (Bsp.:Benzol, delokalisierte π-Elektronen)
  3. Elektronische Spektren
  4. Rotation-Schwingungsspektroskopie
  5. Franck-Condon Prinzip


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