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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. Schwarzk?rperstrahlung (als Einführung) → Einführung von h
  2. Wellen als Teilchen: Compton-Effekt, Niedrig-Intensit?t- Doppelspalt-Beugung, Photoeffekt
  3. Teilchen als Wellen: de Broglie Wellenl?nge, Doppelspaltexperiment mit massiven Teilchen
  4. Wahrscheinlichkeitsinterpretation der "Wellenfunktion"
  5. R?ntgenstrahlung
  6. Atom als Teilchen mit diskreten ?berg?ngen (Franck-Hertz Versuch, Balmerserie und Bohrsches Atommodell)

II) Ph?nomenologische Grundzüge der Quantenmechanik

  1. Wahrscheinlichkeiten und Wahrscheinlichkeitsamplituden
  2. Polarisationsexperimente mit Licht
  3. Zust?nde, Physikalische Gr??en und Messwerte
  4. ?berg?nge und ?bergangsamplituden
  5. Das Stern-Gerlach Experiment: Quantisierung des Drehimpulses
  6. Impuls und Ort als Operatoren
  7. Wellenfunktionen und die Schr?dingergleichung

III) Das Wasserstoffatom

  1. Die Zust?nde 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 Erkl?rung der Hundschen Regeln)
  5. Hundsche Regeln
  6. Alkaliatome
  7. Das Spektrum des Heliumatoms
  8. R?ntgenspektren
  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 zeitabh?ngige Schr?dingergleichung
  2. Zeitabh?ngigkeiten im Zweizustandssystem
  3. Symmetrie und Auswahlregeln
  4. Spinresonanz
  5. Zeitentwicklung allgemeiner Quantenzust?nde
  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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