Overview

Das zweibändige Lehrbuch Atome - Moleküle - Kerne, dessen erster Band über Atomphysik nun vorliegt, erwuchs aus den Manuskripten einer zweisemestrigen Vorlesung, die seit vielen Jahren an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen veranstaltet wird. Das Buch richtet sich an Studierende mit Fach Physik ab etwa dem dritten oder vierten Se­ mester und ist in erster Linie als begleitende Hilfestellung zu entsprechenden Hochschulkursen gedacht. Es sollte sich aber auch zur Vorbereitung auf das Vor-und Hauptexamen oder zum Selbststudium eignen. Wir haben eine in sich geschlossene Darstellung angestrebt, die den Lernenden systematisch durch den Stoff führt. Das Buch ist andererseits so aufgebaut, daß der Anfänger, der sich zunächst nur einen Überblick über die vielfältigen Erscheinungen im atomaren Bereich verschaffen will, die schwierigen, mit einem * markierten Abschnitte über­ schlagen kann, ohne den Faden zu verlieren. Im fortgeschrittenen Stadium mag er dann das Buch abermals zur Hand nehmen, um das Erlernte durch die konsequente quantenmechanische Behandlung der Problemstellungen zu vertiefen. Passsagen für Fortgeschrittene innerhalb des Textes sind mit ** A ** (= Anfang) und **E** (= Ende) gekennzeichnet. Jedes Kapitel endet mit einer Zusammenfassung des erlernten Stoffs. Aus diesen wenigen Bemerkungen läßt sich ersehen, welche Voraussetzungen der Lernende mitbringen muß: Grundkenntnisse der klassischen Physik sowie eine gewisse Übung im Um­ gang mit dem wichtigsten formalen Rüstzeug der Höheren Mathematik. Kenntnisse der Quan­ tenmechanik werden nicht vorausgesetzt.

Full Product Details

Author:   Gerd Otter ,  Raimund Honecker
Publisher:   Springer Fachmedien Wiesbaden
Imprint:   Vieweg+Teubner Verlag
Edition:   1993 ed.
Dimensions:   Width: 17.00cm , Height: 2.40cm , Length: 24.40cm
Weight:   0.814kg
ISBN:  

9783519032199

ISBN 10:   3519032198
Pages:   472
Publication Date:   01 September 1993
Audience:   Professional and scholarly ,  Professional & Vocational
Format:   Paperback
Publisher's Status:   Active
Availability:   In Print  
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Language:   German

Table of Contents

1 Welle-Teilchen Dualismus.- 1.1 Der Teilchencharakter des Lichts.- 1.1.1 Der Photoeffekt.- 1.1.2 Die Warmestrahlung schwarzer Koerper.- 1.1.3 Der Compton-Effekt.- 1.1.4 Die Gravitationswirkung auf Lichtquanten.- 1.2 Der Wellencharakter von Teilchen.- 1.2.1 Die de Broglie-Wellen.- 1.2.2 Das Davisson-Germer-Experiment.- 1.2.3 Die Natur von Materiewellen.- 1.2.4 Das Doppelspaltexperiment.- 1.2.5 Die Heisenbergsche Unscharferelation.- 1.3 Zusammenfassung.- 2 Klassische Atomphysik.- 2.1 Erste Hinweise auf Atome.- 2.2 Die Rutherford-Streuung.- 2.2.1 Das Versagen des Thomson-Modells.- 2.2.2 Das Rutherford-Atommodell.- 2.3 Durchgang geladener Teilchen durch Materie.- 2.3.1 Der spezifische Energieverlust geladener Teilchen.- 2.3.2 Die Vielfachstreuung.- 2.4 Atomspektren.- 2.4.1 Das Erscheinungsbild der Spektren.- 2.4.2 Experimentelle Methoden.- 2.5 Das Bohrsche Atommodell.- 2.5.1 Das Bohrsche Atommodell des Wasserstoffatoms.- 2.5.2 Verfeinerungen des Bohrschen Atommodells.- 2.5.3 Das Korrespondenzprinzip.- 2.5.4 Kritik am Bohrschen Atommodell.- 2.6 Anregung von Atomen und Messung der Atomspektren.- 2.6.1 Methoden der Anregung.- 2.6.2 Das Experiment von Franck und Hertz.- 2.7 Zusammenfassung.- 3 Die Schroedinger-Gleichung.- 3.1 Die zeitabhangige Schroedinger-Gleichung.- 3.1.1 Die Formulierung der Schroedinger-Gleichung.- 3.1.2 Der Aharonov-Bohm-Effekt.- 3.2 Die Schroedinger-Gleichung fur stationare Probleme.- 3.3 Anwendungen.- 3.3.1 Das Teilchen im Potentialkasten.- 3.3.2 Das klassische Analogom zum Potentialkasten.- 3.3.3 Die Potentialstufe.- 3.3.4 Der Tunneleffekt.- 3.3.5 Experimentelle Beispiele zum Tunneleffekt.- 3.3.6 Der eindimensionale harmonische Oszillator.- 3.3.7 Der starre Rotator.- 3.4 * Operatoren.- 3.4.1 * Observable.- 3.4.2 * Eigenschaften der Observablen.- 3.4.3 * Erwartungswerte.- 3.5 * Die zeitunabhangige Stoerungsrechnung.- 3.6 Relativistische Verallgemeinerung.- 3.6.1 Die Dirac-Gleichung.- 3.6.2 Paarerzeugung und Paarvernichtung.- 3.7 Zusammenfassung.- 4 Drehimpulse der Quantenphysik.- 4.1 * Die Operatoren des Bahndrehimpulses.- 4.2 * Die Spin-Operatoren.- 4.3 * Die Drehmatrix.- 4.4 * Ein Experiment zur Spinrotation.- 4.5 * Die Addition von Drehimpulsen.- 4.5.1 * Die Clebsch-Gordan-Koeffizienten.- 4.5.2 * Die Kopplung von Bahndrehimpuls und Spin 1/2.- 4.5.3 * Die Kopplung von Bahndrehimpuls und Spin 1.- 4.6 * Die Erhaltung des Drehimpulses.- 4.7 * Zusammenfassung.- 5 Atome mit einem Elektron.- 5.1 Das Wasserstoffatom als Zentralfeldproblem.- 5.1.1 Die Loesung der Schroedinger-Gleichung.- 5.1.2 * Die Verwendung zweikomponentiger Wellenfunktionen.- 5.2 * Die Emission und Absorption von Strahlung.- 5.2.1 * Die spontane Emission elektrischer Dipolstrahlung.- 5.2.2 * Die induzierte Emission und Absorption elektrischer Dipolstrahlung.- 5.2.3 * Die Einstein-Koeffizienten.- 5.3 Der Einfluss elektrischer und magnetischer Felder.- 5.3.1 Der normale Zeeman-Effekt.- 5.3.2 Experimente zum Spin und magnetischen Moment des Elektrons.- 5.3.3 Die Feinstrukturaufspaltung.- 5.3.4 Der anomale Zeeman-Effekt.- 5.3.5 * Der Paschen-Back-Effekt.- 5.3.6 * Der Stark-Effekt.- 5.3.7 * Die Elektronenspinresonanz (ESR).- 5.4 Experimente von extrem grosser Genauigkeit.- 5.4.1 * g - 2-Experimente.- 5.4.2 * Die Lamb-Verschiebung.- 5.4.3 Die Hyperfeinstruktur (HFS).- 5.5 Zusammenfassung.- 6 Mehrelektronenatome.- 6.1 Theoretische Grundlagen.- 6.1.1 Das Pauli-Prinzip.- 6.1.2 * Die Slater-Determinante.- 6.2 Die Schalenstruktur der Atome.- 6.3 Die Spektren der Atome.- 6.3.1 Das Spektrum des Heliumatoms.- 6.3.2 Die Spektren der Alkaliatome.- 6.3.3 Komplexere Spektren.- 6.3.4 Roentgenspektren.- 6.4 * Der Aufbau der Atome.- 6.4.1 * Das Heliumatom.- 6.4.2 * Atommodelle.- 6.4.3 * Die Spin-Bahn-Wechselwirkung von komplexen Atomen.- 6.5 * Exotische Atome.- 6.5.1 * Myonische Atome.- 6.5.2 * Das Positronium.- 6.5.3 * Das Myonium.- 6.6 * Das Spektrallinienprofil.- 6.6.1 * Die naturliche Linienbreite.- 6.6.2 * Die Verbreiterung durch aussere Einflusse.- 6.6.3 * Die Messung von Linienbreiten.- 6.7 Laser und Maser.- 6.7.1 Grundlegende Mechanismen.- 6.7.2 Laser- und Masertypen.- 6.8 Zusammenfassung.- B Eigenschaften reeller und komplexer Matrizen.- C Eigenschaften der Drehmatrizen.- D Clebsch-Gordan-Koeffizienten.- E Die Vektorkugelfunktionen.- F Die Radialfunktionen des H-Atoms.- G Mathematische Hilfsmittel.- H Geladene Teilchen im elektromagnetischen Feld.- Literaturhinweise.- Namen- und Sachverzeichnis.

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