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Experimentalphysik 4: Atom- und Molekülphysik (EP-4)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Experimental Physics 4: Atomic and Molecular Physics)
(Prüfungsordnungsmodul: Experimentalphysik 4: Atom- und Molekülphysik)
Modulverantwortliche/r: Peter Hommelhoff, Dozenten der experimentellen Physik Lehrende:
Peter Hommelhoff
Startsemester: |
SS 2020 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
75 Std. | Eigenstudium: |
150 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Experimentalphysik 4: Atom- und Molekülphysik
(Vorlesung, 3 SWS, Peter Hommelhoff, Mi, 10:00 - 12:00, HE; Fr, 8:00 - 10:00, HE; Aufgrund der aktuellen Einschränkungen treffen wir uns online. Unten der Link zum Stud-On-Kurs. Bitte melden Sie sich dort an. Dort finden Sie dann alle weiteren Informationen. Wenn die Anmeldung zum Stud-on-Kurs noch nicht funktioniert, probieren Sie es bitte zu einem späteren Zeitpunkt nochmals -- Sie wird dann sicher funktionieren! Wir können Sie nicht von Hand anmelden.)
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Übungen zur Experimentalphysik 4: Atom- und Molekülphysik
(Übung, 2 SWS, Peter Hommelhoff et al., Fr, 10:00 - 12:00, SR 00.732, SR 01.332, SR 01.779, SR 02.729, HF, SRLP 0.179, SR 01.683)
Inhalt:
Hinweise auf die Existenz von Atomen, Atomgröße, Atommasse, Energieskalen im Atom,
Überblick der Wechselwirkungen, innere Struktur der Atome (Thomsonmodell,
Rutherfordmodell, Kernradius), kann man Atome sehen?
Erzeugung freier Elektronen, Elektronenladung, Elektronenmasse, Elektronenspin (Stern-Gerlach-Versuch), magnetisches Moment, Elektronengröße
Hohlraumstrahlung nach Einstein, Ratengleichungen, spontane und stimulierte Emission,
Laserprinzip
Materiewellen, Wellenpakete, Heisenbergsche Unschärferelation, Quantenstruktur der
Atome (Bohrsches Atommodell, Franck-Hertz-Versuch, Stabilität von Atomen), Was
unterscheidet die Quantenphysik von der klassischen Physik
Schrödinger-Gleichung, Erwartungswerte, Operatoren und Eigenwerte, mehrdimensionale
Probleme, der Drehimpuls in der Quantenmechanik, stationäre Störungstheorie
Elektron im Zentralpotential (Coulombfeld), Berücksichtigung des Elektronenspins,
Feinstruktur, Hyperfeinstruktur, Lambverschiebung, vollständige Beschreibung des
Wasserstoffatoms, spektroskopische Notation, Auswahlregeln
Atome im Magnetfeld (Zeeman-Effekt).
Das Helium-Atom (Singulett- und Triplett-Zustände), Pauliprinzip, Symmetrien, Aufbau
größerer Atome, Hundsche Regeln, Periodensystem der Elemente
Das Wasserstoff-Molekülion H2+ , das Wasserstoff-Molekül H2, Ursachen der
Molekülbindung, Molekülorbitale, LCAO-Näherung, spektroskopische Notation, Rotation
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
erläutern und erklären die experimentellen Grundlagen und die quantitativ-mathematische Beschreibung der Atom- und Molekülphysik gemäß den detaillierten Themen im Inhaltsverzeichnis
wenden die physikalischen Gesetze und jeweiligen mathematischen Methoden auf konkrete Problemstellungen an
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Ergänzende Modulstudien Physik (keine Abschlussprüfung angestrebt bzw. möglich): ab 1. Semester
(Po-Vers. 2017w | NatFak | Ergänzende Modulstudien Physik (keine Abschlussprüfung angestrebt bzw. möglich) | Gesamtkonto | Experimentalphysik 4: Atom- und Molekülphysik)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Mathematik (Bachelor of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Experimentalphysik 4: Atom- und Molekülphysik (Prüfungsnummer: 61511)
(englischer Titel: Written examination in experimental physics: Atomic and molecular physics)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 7.5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2020, 1. Wdh.: SS 2020 (nur für Wiederholer)
1. Prüfer: | Peter Hommelhoff |
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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