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

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282 R. GROSS Kapitel 8: Angeregte AtomzuständeStoßprozesse mit Elektronen oder Photonen. Wir werden deshalb in diesem Kapitel solche Prozessediskutieren. Wir wollen an dieser Stelle auch darauf hinweisen, dass bei angeregten Atomen die Zahlder möglichen Drehimpulskopplungen im Allgemeinen wesentlich größer ist als im Grundzustand, dasich die Hauptquantenzahl n des angeregten Elektrons von denjenigen der anderen Elektronen der Hülleunterscheidet und deshalb das Pauli-Prinzip keine Beschränkungen für die anderen Quantenzahlen auferlegt.c○Walther-Meißner-Institut
Abschnitt 8.1 PHYSIK IV 2838.1 EinfachanregungenAnregungen in Mehrelektronenatomen können generell sehr komplex sein. Es stellt sich aberglücklicherweise heraus, dass wir in vielen Fällen von Einelektronanregungen sprechen können. Demliegt die Annahme zu Grunde, dass sich sowohl der Grund- als auch der angeregte Zustand durch eineSlater-Determinante aus Einelektronwellenfunktionen (antisymmetrischer Zustand) darstellen lässt.Bei der Einelektronanregung ändern sich dann in diesem Modell die Quantenzahlen nur einer Zeile derSlater-Determinante. Dabei muss allerdings die Anregungsenergie ∆E nicht mit der Differenz der EinzelenergienE i − E k übereinstimmen (siehe hierzu Abb. 8.1). Dabei bezeichnen E i und E k die Eigenwerte,die wir mit dem Einteilchen-Hamilton-Operator erhalten, d.h. sie geben den Beitrag des an der Anregungbeteiligten Elektrons zur Gesamtenergie E im Grund- bzw. im angeregten Zustand wieder (vergleichehierzu Abschnitt 7.1.1). Durch die mit der Anregung verbundene Ladungsumverteilung des Elektronswird aber das effektive Zentralpotenzial aller anderen Elektronen verändert. Dies führt dazu, dass alleanderen Einzelenergien ebenfalls neu bestimmt werden müssen. Die Anregungsenergie wird also aufGrund der Korrelation der Elektronenorbitale auch bei der Einelektronanregung nicht dem angeregtenElektron alleine zuteil.n = 4n = 3n = 2n = 1PhotonLeuchtelektronAbbildung 8.1: Schematische Darstellung einer Einelektronanregung. Das Leuchtelektron wird aus dernicht vollständig gefüllten n = 3 Schale in die n = 4 Schale angehoben. Diese Veränderung wirkt sichauch auf das Potenzial aller anderen Elektronen in der n = 3 Schale aus. Die Energie des anregendenPhotons muss deshalb nicht mit der Differenz ∆E = E i − E k der “Einteilchenenergien” übereinstimmen.Für die Emission und Absorption von Licht gelten im Falle dieser Einelektronanregungen des Mehrelektronensystemsähnliche Auswahlregeln wie wir sie in Kapitel 6 für das Einelektronenatom abgeleitethaben (siehe Abschnitt 6.4).Regt man nur ein Elektron der Elektronenhülle an, so spricht man von einfach angeregten Zuständen oderEinfachanregungen. Die geringste Energie für eine solche Anregung benötigt man, wenn man ein Elektronin einer äußeren Schale (Valenzelektron) in höhere Energiezustände anregt. Die Anregungsenergiendieser Valenzelektronen liegen typischerweise im Bereich von 1 bis 10 eV. Der angeregte Zustand E i gehtspontan durch Lichtemission wieder in tieferliegende Zustände E k über. Die mittlere Lebensdauer τ i ei-2003
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Physik IVAtome, Moleküle, Wärmest
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vi R. GROSS INHALTSVERZEICHNIS6 Üb
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x R. GROSS INHALTSVERZEICHNIS11.6.2
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xii R. GROSS INHALTSVERZEICHNISH.3
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xiv R. GROSS VORWORTBedeutung zu, d
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Kapitel 1Einführung in die Quanten
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Abschnitt 1.1 PHYSIK IV 5E kin = ¯
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Abschnitt 1.1 PHYSIK IV 7Klassische
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Abschnitt 1.1 PHYSIK IV 9der Elektr
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Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 11Die Phase
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Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 13folgt dan
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Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 15Werner He
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Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 17∆E ·
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Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 19yv(0)klas
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Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 21Ein Licht
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 23Ψ(r,t) =
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 25Erwin Sch
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 27Max Born
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 29∫+∞
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 31wobei q i
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 33Physikali
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 37Matrixdar
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Abschnitt 1.3 PHYSIK IV 39Wir sehen
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Abschnitt 1.4 PHYSIK IV 411.4 Ununt
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Abschnitt 1.4 PHYSIK IV 43unpolaris
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Abschnitt 1.5 PHYSIK IV 451.5 Fermi
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Abschnitt 1.5 PHYSIK IV 47Teilchen
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Abschnitt 1.6 PHYSIK IV 49Φ(r,σ)
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Abschnitt 1.7 PHYSIK IV 532. Die ei
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Abschnitt 1.7 PHYSIK IV 55Zusammenf
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Kapitel 2Aufbau der AtomeAtome sind
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Abschnitt 2.2 PHYSIK IV 592.2 Exper
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Abschnitt 2.2 PHYSIK IV 61ist, wird
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Abschnitt 2.3 PHYSIK IV 632.3 Grö
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Abschnitt 2.3 PHYSIK IV 65Einen vie
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Abschnitt 2.3 PHYSIK IV 67senkrecht
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Abschnitt 2.4 PHYSIK IV 77aller ein
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82 R. GROSS Kapitel 3: Das Einelekt
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97Identification of woolliness resp
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136 R. GROSS Kapitel 4: Das Wassers
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Kapitel 5Wasserstoffähnliche Syste
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Abschnitt 5.2 PHYSIK IV 1875.2 Die
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Abschnitt 5.3 PHYSIK IV 189(a)(b)Ab
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Abschnitt 5.4 PHYSIK IV 1915.4 Exot
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Abschnitt 5.4 PHYSIK IV 193Abbildun
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Abschnitt 5.4 PHYSIK IV 195HCPTanti
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Abschnitt 5.6 PHYSIK IV 197Zusammen
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200 R. GROSS Kapitel 6: Übergänge
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Seite 246 und 247: 232 R. GROSS Kapitel 6: Übergänge
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Seite 298 und 299: 284 R. GROSS Kapitel 8: Angeregte A
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Abschnitt 9.2 PHYSIK IV 333R = 0.05
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Abschnitt 9.3 PHYSIK IV 3359.3 Elek
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Abschnitt 9.3 PHYSIK IV 3372p2π u
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Abschnitt 9.3 PHYSIK IV 3393 Σ −
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Abschnitt 9.4 PHYSIK IV 343e -p A (
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Abschnitt 9.5 PHYSIK IV 347Wir sehe
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Abschnitt 9.5 PHYSIK IV 349Das hei
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Abschnitt 9.5 PHYSIK IV 35121Morse
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Abschnitt 9.6 PHYSIK IV 3539.6 Hybr
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Abschnitt 9.6 PHYSIK IV 357Φ sp21=
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Abschnitt 9.6 PHYSIK IV 359Hybridty
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Abschnitt 9.6 PHYSIK IV 361Zusammen
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Teil IIWärmestatistik363
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366 R. GROSS Kapitel 9:Schließlich
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368 R. GROSS Kapitel 10: Grundlagen
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Kapitel 11Statistische Beschreibung
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Abschnitt 11.0 PHYSIK IV 403Zustän
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Abschnitt 11.1 PHYSIK IV 405654g(m)
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Abschnitt 11.1 PHYSIK IV 407gilt. D
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Abschnitt 11.2 PHYSIK IV 409Zelleni
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Abschnitt 11.2 PHYSIK IV 411Mikrozu
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Abschnitt 11.3 PHYSIK IV 413+ + + =
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Abschnitt 11.3 PHYSIK IV 415Mit die
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Abschnitt 11.3 PHYSIK IV 417Dabei b
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Abschnitt 11.3 PHYSIK IV 4191.00.8g
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Abschnitt 11.4 PHYSIK IV 42111.4 Gr
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Abschnitt 11.4 PHYSIK IV 423Abbildu
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Abschnitt 11.5 PHYSIK IV 427Uns int
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Abschnitt 11.5 PHYSIK IV 429g 1(20,
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Abschnitt 11.5 PHYSIK IV 431Dabei h
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Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 43311.6 En
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Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 43511.6.2
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Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 437Wir seh
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Abschnitt 11.6 PHYSIK IV 441Mit die
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Abschnitt 11.8 PHYSIK IV 44311.8 Ma
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Abschnitt 11.8 PHYSIK IV 445Damit s
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Abschnitt 11.8 PHYSIK IV 447• Der
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Kapitel 12VerteilungsfunktionenWir
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Abschnitt 12.2 PHYSIK IV 453Reservo
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Abschnitt 12.2 PHYSIK IV 455Durch d
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Abschnitt 12.3 PHYSIK IV 45712.3 Zu
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Abschnitt 12.3 PHYSIK IV 459Beispie
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Abschnitt 12.3 PHYSIK IV 461Beispie
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Abschnitt 12.3 PHYSIK IV 463es kein
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Abschnitt 12.4 PHYSIK IV 465Hierbei
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Abschnitt 12.4 PHYSIK IV 467C V≡(
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Abschnitt 12.4 PHYSIK IV 471〈ε i
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Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 473Die Kon
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Abschnitt 12.5 PHYSIK IV 4791.00.8V
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488 R. GROSS Kapitel 13: Quantensta
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Teil IIIAnhang531
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534 R. GROSS Anhang Abv 0ρα - Tei
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536 R. GROSS Anhang Abzw. zu⎛(⎝
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538 R. GROSS Anhang BBDifferentialo
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542 R. GROSS Anhang BDie Vektordiff
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544 R. GROSS Anhang CCDarstellung v
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546 R. GROSS Anhang DDVertauschungs
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548 R. GROSS Anhang EEEffektives Po
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550 R. GROSS Anhang Eda für die In
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552 R. GROSS Anhang E∆E B =∫d 3
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554 R. GROSS Anhang FI(R) === R 2
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558 R. GROSS LiteraturStatistik und
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560 R. GROSS SI-EinheitenIm Jahr 19
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562 R. GROSS SI-EinheitenFortsetzun
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566 R. GROSS SI-EinheitenZeit, Freq
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568 R. GROSS SI-EinheitenElektromag
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572 R. GROSS Physikalische Konstant
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