Vorlesungsskript Physik IV - Walther MeiÃƒÂŸner Institut - Bayerische ...

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

xiv R. GROSS VORWORTBedeutung zu, da etwa 92% aller Kerne im Universum in Form von Wasserstoff vorliegen. Das Wasserstoffatomist heute bis in die kleinsten Details hinein einer analytischen Beschreibung zugänglich,was es erlaubt, hochentwickelte theoretische Modelle experimentell zu überprüfen. Wir wollen in Anbetrachtder Breite des Gebiets nur einen Einblick in die wesentlichen Konzepte gewähren. Dazu gehört dasVerständnis von Eigenfunktionen und deren Erwartungswerten sowie das Studium symmetriebrechenderStörungen in Form von magnetischen Feldern.Bei den Mehrelektronenatomen sind wir mit Systemen konfrontiert, die einer exakten Behandlung nichtmehr zugänglich sind. Die Reduktion des Problems auf Einelektronenorbitale mit Hilfe der Zentralfeldnäherungsteht als Konzept im Mittelpunkt unserer Diskussion. Dieser Zugang führt uns unteranderem auf das Periodensystem der Elemente. Die chemische Bindung von Atomen zu Molekülenwird hauptsächlich am Beispiel des H + 2-Ions diskutiert. Unser Ziel ist hierbei auch, ein grundlegendesVerständnis für den quantenmechanischen Bindungsmechanismuses zu entwickeln. Dies ist schon ameinfachsten aller Moleküle möglich. Neben der Bindung werden auch die Schwingungs- und Rotationsanregungenkurz gestreift.Der zweite Teil von Physik IV befasst sich mit der statistischen Beschreibung von physikalischen Systemen,insbesondere quantenmechanischen Systemen. Dabei wollen wir uns die Konzepte erarbeiten,die es uns erlauben, die Wahrscheinlichkeit anzugeben, mit der bei eine Temperatur T die verschiedenenZustände im Atom, Molekül und Schwingungsfeld besetzt sind. Dieser Teil betont stark die Quantenstatistikund erweitert die im Rahmen von Physik I gegebene phänomenologische Beschreibung derWärmelehre und die Kenntnisse, die wir bereits bei der Diskussion der Strahlungsgesetze im Rahmenvon Physik III erworben haben.Im letzten Teil von Physik IV wollen wir kurz einige Grundzüge der Kernphysik vorstellen. Diesgeschieht einerseits deshalb, weil in den Spezialvorlesungen zur Kernphysik diese Grundzüge meistals bekannt vorausgesetzt werden. Andererseits gibt es mehrere Studienrichtungen, bei denen keinehöhersemestrigen Vorlesungen zur Kernphysik vorgesehen sind. In diesem Fall sollten durch die hiergegebene Einführung wenigstens die Grundlagen zum Aufbau der Kerne und einiger wichtiger experimentellerMethoden vermittelt werden.Dieses Skript ist zum Gebrauch neben der Vorlesung gedacht. Es enthält mehr Stoff, als man in einervierstündigen Vorlesung behandeln kann. Es sind für die interessierten Studenten einige Fragestellungendetaillierter behandelt, als dies in einer einführenden Vorlesung möglich ist. Diese Teile sind alsVertiefungsthemen markiert. Die zentralen Gebiete sind allerdings so ausgewählt, dass weiterführendeVorlesungen im Hauptstudium darauf aufbauen können. Natürlich ist die Stoffauswahl immer teilweisedurch die individuelle Wichtung des Authors bestimmt. Der Author hofft, dass die hier getroffene Auswahleinen guten Überblick über die Physik der Atome, Moleküle und Kerne sowie die Wärmestatistikgibt.Das Skript entstand aus einer Vorlesung an der Technischen Universität München im Sommersemester2002 und 2003. Das Vorlesungsskript wurde im Laufe der Vorlesung des Sommersemesters 2002 begonnenund in Sommersemester 2003 vervollständigt. Es enthält deshalb in seiner jetzigen Version 1.0ohne Zweifel noch mehrere Fehler. Der Autor ist für Hinweise auf solche Fehler dankbar (e-mail: Rudolf.Gross@wmi.badw.de).Garching, März 2003Rudolf Grossc○Walther-Meißner-Institut
Teil IPhysik der Atome und Moleküle1
Seite 1: Physik IVAtome, Moleküle, Wärmest
Seite 6: vi R. GROSS INHALTSVERZEICHNIS6 Üb
Seite 10 und 11: x R. GROSS INHALTSVERZEICHNIS11.6.2
Seite 12 und 13: xii R. GROSS INHALTSVERZEICHNISH.3
Seite 17 und 18: Kapitel 1Einführung in die Quanten
Seite 19 und 20: Abschnitt 1.1 PHYSIK IV 5E kin = ¯
Seite 21 und 22: Abschnitt 1.1 PHYSIK IV 7Klassische
Seite 23 und 24: Abschnitt 1.1 PHYSIK IV 9der Elektr
Seite 25 und 26: Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 11Die Phase
Seite 27 und 28: Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 13folgt dan
Seite 29 und 30: Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 15Werner He
Seite 31 und 32: Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 17∆E ·
Seite 33 und 34: Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 19yv(0)klas
Seite 35 und 36: Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 21Ein Licht
Seite 37 und 38: Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 23Ψ(r,t) =
Seite 39 und 40: Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 25Erwin Sch
Seite 41 und 42: Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 27Max Born
Seite 43 und 44: Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 29∫+∞
Seite 45 und 46: Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 31wobei q i
Seite 47 und 48: Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 33Physikali
Seite 49 und 50: Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 35gilt, so
Seite 51 und 52: Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 37Matrixdar
Seite 53 und 54: Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 39Wir sehen
Seite 55 und 56: Abschnitt 1.4 PHYSIK IV 411.4 Ununt
Seite 57 und 58: Abschnitt 1.4 PHYSIK IV 43unpolaris
Seite 59 und 60: Abschnitt 1.5 PHYSIK IV 451.5 Fermi
Seite 61 und 62: Abschnitt 1.5 PHYSIK IV 47Teilchen
Seite 63 und 64: Abschnitt 1.6 PHYSIK IV 49Φ(r,σ)
Seite 65 und 66:
Abschnitt 1.6 PHYSIK IV 51Fermionen
Seite 67 und 68:
Abschnitt 1.7 PHYSIK IV 532. Die ei
Seite 69 und 70:
Abschnitt 1.7 PHYSIK IV 55Zusammenf
Seite 71 und 72:
Kapitel 2Aufbau der AtomeAtome sind
Seite 73 und 74:
Abschnitt 2.2 PHYSIK IV 592.2 Exper
Seite 75 und 76:
Abschnitt 2.2 PHYSIK IV 61ist, wird
Seite 77 und 78:
Abschnitt 2.3 PHYSIK IV 632.3 Grö
Seite 79 und 80:
Abschnitt 2.3 PHYSIK IV 65Einen vie
Seite 81 und 82:
Abschnitt 2.3 PHYSIK IV 67senkrecht
Seite 83 und 84:
Abschnitt 2.4 PHYSIK IV 692.4 Die S
Seite 85 und 86:
Abschnitt 2.4 PHYSIK IV 71Ernest Ru
Seite 87 und 88:
Abschnitt 2.4 PHYSIK IV 73Ṅ A =
Seite 89 und 90:
Abschnitt 2.4 PHYSIK IV 75(a)y3.02.
Seite 91 und 92:
Abschnitt 2.4 PHYSIK IV 77aller ein
Seite 93:
Abschnitt 2.4 PHYSIK IV 79Zusammenf
Seite 96 und 97:
82 R. GROSS Kapitel 3: Das Einelekt
Seite 98 und 99:
97Identification of woolliness resp
Seite 100 und 101:
Seite 102 und 103:
Seite 104 und 105:
Seite 106 und 107:
Seite 108 und 109:
Seite 110 und 111:
Seite 112 und 113:
Seite 114 und 115:
100 R. GROSS Kapitel 3: Das Einelek
Seite 116 und 117:
Seite 118 und 119:
Seite 120 und 121:
Seite 122 und 123:
Seite 124 und 125:
Seite 126 und 127:
Seite 128 und 129:
Seite 130 und 131:
Seite 132 und 133:
Seite 134 und 135:
Seite 136 und 137:
Seite 138 und 139:
Seite 140 und 141:
Seite 142 und 143:
Seite 144 und 145:
Seite 146 und 147:
Seite 148 und 149:
Seite 150 und 151:
136 R. GROSS Kapitel 4: Das Wassers
Seite 152 und 153:
Seite 154 und 155:
Seite 156 und 157:
Seite 158 und 159:
Seite 160 und 161:
Seite 162 und 163:
Seite 164 und 165:
Seite 166 und 167:
Seite 168 und 169:
Seite 170 und 171:
Seite 172 und 173:
Seite 174 und 175:
Seite 176 und 177:
Seite 178 und 179:
Seite 180 und 181:
Seite 182 und 183:
Seite 184 und 185:
Seite 186 und 187:
Seite 188 und 189:
Seite 190 und 191:
Seite 192 und 193:
Seite 194 und 195:
Seite 196 und 197:
Seite 199 und 200:
Kapitel 5Wasserstoffähnliche Syste
Seite 201 und 202:
Abschnitt 5.2 PHYSIK IV 1875.2 Die
Seite 203 und 204:
Abschnitt 5.3 PHYSIK IV 189(a)(b)Ab
Seite 205 und 206:
Abschnitt 5.4 PHYSIK IV 1915.4 Exot
Seite 207 und 208:
Abschnitt 5.4 PHYSIK IV 193Abbildun
Seite 209 und 210:
Abschnitt 5.4 PHYSIK IV 195HCPTanti
Seite 211:
Abschnitt 5.6 PHYSIK IV 197Zusammen
Seite 214 und 215:
200 R. GROSS Kapitel 6: Übergänge
Seite 216 und 217:
Seite 218 und 219:
Seite 220 und 221:
Seite 222 und 223:
Seite 224 und 225:
Seite 226 und 227:
Seite 228 und 229:
Seite 230 und 231:
Seite 232 und 233:
Seite 234 und 235:
Seite 236 und 237:
Seite 238 und 239:
Seite 240 und 241:
Seite 242 und 243:
Seite 244 und 245:
Seite 246 und 247:
Seite 248 und 249:
Seite 250 und 251:
Seite 252 und 253:
238 R. GROSS Kapitel 7: Mehrelektro
Seite 254 und 255:
Seite 256 und 257:
Seite 258 und 259:
Seite 260 und 261:
Seite 262 und 263:
Seite 264 und 265:
Seite 266 und 267:
Seite 268 und 269:
Seite 270 und 271:
Seite 272 und 273:
Seite 274 und 275:
Seite 276 und 277:
Seite 278 und 279:
Seite 280 und 281:
Seite 282 und 283:
Seite 284 und 285:
Seite 286 und 287:
Seite 288 und 289:
Seite 290 und 291:
Seite 292 und 293:
Seite 294 und 295:
Seite 296 und 297:
282 R. GROSS Kapitel 8: Angeregte A
Seite 298 und 299:
Seite 300 und 301:
Seite 302 und 303:
Seite 304 und 305:
Seite 306 und 307:
Seite 308 und 309:
Seite 310 und 311:
Seite 312 und 313:
Seite 314 und 315:
Seite 316 und 317:
Seite 318 und 319:
Seite 320 und 321:
Seite 322 und 323:
Seite 324 und 325:
Seite 327 und 328:
Kapitel 9MoleküleMoleküle sind At
Seite 329 und 330:
Abschnitt 9.0 PHYSIK IV 315(a)(b)Ab
Seite 331 und 332:
Abschnitt 9.1 PHYSIK IV 317Die Schr
Seite 333 und 334:
Abschnitt 9.1 PHYSIK IV 319yϕASxBz
Seite 335 und 336:
Abschnitt 9.1 PHYSIK IV 321(a)ABlz(
Seite 337 und 338:
Abschnitt 9.1 PHYSIK IV 323Ψ(r,R)
Seite 339 und 340:
Abschnitt 9.1 PHYSIK IV 3256E - E 1
Seite 341 und 342:
Abschnitt 9.1 PHYSIK IV 327der Aust
Seite 343 und 344:
Abschnitt 9.2 PHYSIK IV 329Aus (9.2
Seite 345 und 346:
Abschnitt 9.2 PHYSIK IV 331Fritz Lo
Seite 347 und 348:
Abschnitt 9.2 PHYSIK IV 333R = 0.05
Seite 349 und 350:
Abschnitt 9.3 PHYSIK IV 3359.3 Elek
Seite 351 und 352:
Abschnitt 9.3 PHYSIK IV 3372p2π u
Seite 353 und 354:
Abschnitt 9.3 PHYSIK IV 3393 Σ −
Seite 355 und 356:
Seite 357 und 358:
Abschnitt 9.4 PHYSIK IV 343e -p A (
Seite 359 und 360:
Seite 361 und 362:
Abschnitt 9.5 PHYSIK IV 347Wir sehe
Seite 363 und 364:
Abschnitt 9.5 PHYSIK IV 349Das hei
Seite 365 und 366:
Abschnitt 9.5 PHYSIK IV 35121Morse
Seite 367 und 368:
Abschnitt 9.6 PHYSIK IV 3539.6 Hybr
Seite 369 und 370:
Abschnitt 9.6 PHYSIK IV 355(1s 2 )
Seite 371 und 372:
Abschnitt 9.6 PHYSIK IV 357Φ sp21=
Seite 373 und 374:
Abschnitt 9.6 PHYSIK IV 359Hybridty
Seite 375 und 376:
Abschnitt 9.6 PHYSIK IV 361Zusammen
Seite 377:
Teil IIWärmestatistik363
Seite 380 und 381:
366 R. GROSS Kapitel 9:Schließlich
Seite 382 und 383:
368 R. GROSS Kapitel 10: Grundlagen
Seite 384 und 385:
Seite 386 und 387:
Seite 388 und 389:
Seite 390 und 391:
Seite 392 und 393:
Seite 394 und 395:
Seite 396 und 397:
Seite 398 und 399:
Seite 400 und 401:
Seite 402 und 403:
Seite 404 und 405:
Seite 406 und 407:
Seite 408 und 409:
Seite 410 und 411:
Seite 412 und 413:
Seite 415 und 416:
Kapitel 11Statistische Beschreibung
Seite 417 und 418:
Abschnitt 11.0 PHYSIK IV 403Zustän
Seite 419 und 420:
Abschnitt 11.1 PHYSIK IV 405654g(m)
Seite 421 und 422:
Abschnitt 11.1 PHYSIK IV 407gilt. D
Seite 423 und 424:
Abschnitt 11.2 PHYSIK IV 409Zelleni
Seite 425 und 426:
Abschnitt 11.2 PHYSIK IV 411Mikrozu
Seite 427 und 428:
Abschnitt 11.3 PHYSIK IV 413+ + + =
Seite 429 und 430:
Abschnitt 11.3 PHYSIK IV 415Mit die
Seite 431 und 432:
Abschnitt 11.3 PHYSIK IV 417Dabei b
Seite 433 und 434:
Abschnitt 11.3 PHYSIK IV 4191.00.8g
Seite 435 und 436:
Abschnitt 11.4 PHYSIK IV 42111.4 Gr
Seite 437 und 438:
Abschnitt 11.4 PHYSIK IV 423Abbildu
Seite 439 und 440:
Abschnitt 11.4 PHYSIK IV 425Zeitmit
Seite 441 und 442:
Abschnitt 11.5 PHYSIK IV 427Uns int
Seite 443 und 444:
Abschnitt 11.5 PHYSIK IV 429g 1(20,
Seite 445 und 446:
Abschnitt 11.5 PHYSIK IV 431Dabei h
Seite 447 und 448:
Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 43311.6 En
Seite 449 und 450:
Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 43511.6.2
Seite 451 und 452:
Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 437Wir seh
Seite 453 und 454:
Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 439hohes c
Seite 455 und 456:
Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 441Mit die
Seite 457 und 458:
Abschnitt 11.8 PHYSIK IV 44311.8 Ma
Seite 459 und 460:
Abschnitt 11.8 PHYSIK IV 445Damit s
Seite 461 und 462:
Abschnitt 11.8 PHYSIK IV 447• Der
Seite 463 und 464:
Kapitel 12VerteilungsfunktionenWir
Seite 465 und 466:
Seite 467 und 468:
Abschnitt 12.2 PHYSIK IV 453Reservo
Seite 469 und 470:
Abschnitt 12.2 PHYSIK IV 455Durch d
Seite 471 und 472:
Abschnitt 12.3 PHYSIK IV 45712.3 Zu
Seite 473 und 474:
Abschnitt 12.3 PHYSIK IV 459Beispie
Seite 475 und 476:
Abschnitt 12.3 PHYSIK IV 461Beispie
Seite 477 und 478:
Abschnitt 12.3 PHYSIK IV 463es kein
Seite 479 und 480:
Abschnitt 12.4 PHYSIK IV 465Hierbei
Seite 481 und 482:
Abschnitt 12.4 PHYSIK IV 467C V≡(
Seite 483 und 484:
Seite 485 und 486:
Abschnitt 12.4 PHYSIK IV 471〈ε i
Seite 487 und 488:
Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 473Die Kon
Seite 489 und 490:
Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 475v yv+dv
Seite 491 und 492:
Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 4770.0040.
Seite 493 und 494:
Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 4791.00.8V
Seite 495 und 496:
Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 481(v s )
Seite 497 und 498:
Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 483Zusamme
Seite 499:
Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 485• Die
Seite 502 und 503:
488 R. GROSS Kapitel 13: Quantensta
Seite 504 und 505:
Seite 506 und 507:
Seite 508 und 509:
Seite 510 und 511:
Seite 512 und 513:
Seite 514 und 515:
Seite 516 und 517:
Seite 518 und 519:
Seite 520 und 521:
Seite 522 und 523:
Seite 524 und 525:
Seite 526 und 527:
Seite 528 und 529:
Seite 530 und 531:
Seite 532 und 533:
Seite 534 und 535:
Seite 536 und 537:
Seite 538 und 539:
Seite 540 und 541:
Seite 542 und 543:
Seite 545:
Teil IIIAnhang531
Seite 548 und 549:
534 R. GROSS Anhang Abv 0ρα - Tei
Seite 550 und 551:
536 R. GROSS Anhang Abzw. zu⎛(⎝
Seite 552 und 553:
538 R. GROSS Anhang BBDifferentialo
Seite 554 und 555:
540 R. GROSS Anhang Bbilden. Wir k
Seite 556 und 557:
542 R. GROSS Anhang BDie Vektordiff
Seite 558 und 559:
544 R. GROSS Anhang CCDarstellung v
Seite 560 und 561:
546 R. GROSS Anhang DDVertauschungs
Seite 562 und 563:
548 R. GROSS Anhang EEEffektives Po
Seite 564 und 565:
550 R. GROSS Anhang Eda für die In
Seite 566 und 567:
552 R. GROSS Anhang E∆E B =∫d 3
Seite 568 und 569:
554 R. GROSS Anhang FI(R) === R 2
Seite 570 und 571:
556 R. GROSS Anhang Fwobei wir die
Seite 572 und 573:
558 R. GROSS LiteraturStatistik und
Seite 574 und 575:
560 R. GROSS SI-EinheitenIm Jahr 19
Seite 576 und 577:
562 R. GROSS SI-EinheitenFortsetzun
Seite 578 und 579:
564 R. GROSS SI-EinheitenH.4 Vorsä
Seite 580 und 581:
566 R. GROSS SI-EinheitenZeit, Freq
Seite 582 und 583:
568 R. GROSS SI-EinheitenElektromag
Seite 584 und 585:
570 R. GROSS Physikalische Konstant
Seite 586:
572 R. GROSS Physikalische Konstant
Alle anzeigen

Vorlesungsskript Physik IV - Walther MeiÃƒÂŸner Institut - Bayerische ...

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?