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

INHALTSVERZEICHNIS PHYSIK IV v4 Das Wasserstoffatom 1354.1 Experimentelle Befunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1364.2 Relativistische Korrektur der Energieniveaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1374.3 Die Spin-Bahn-Kopplung: Feinstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1394.3.1 Der Spin-Bahn-Kopplungsterm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1394.3.2 Der Gesamtdrehimpuls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1414.3.3 Energieniveaus des Wasserstoffatoms bei Spin-Bahn-Kopplung . . . . . . . . . 1434.3.4 Die Feinstruktur beim Wasserstoffatom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1454.4 Die Lamb-Shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1484.5 Die Hyperfeinstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1544.6 Das Wasserstoffatom im Magnetfeld: Normaler Zeeman-Effekt . . . . . . . . . . . . . . 1594.6.1 Klassisches Teilchen im Magnetfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1594.6.2 Vertiefungsthema:Quantenmechanische Beschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1654.7 Anomaler Zeeman- und Paschen-Back-Effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1684.7.1 Der anomale Zeeman-Effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1684.7.2 Der Paschen-Back-Effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1724.8 Der Stark-Effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1754.9 Vollständiges Termschema des Wasserstoffatoms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1764.10 Vertiefungsthemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1784.10.1 Das Modell des Elektrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1784.10.2 Vertiefungsthema:Das Korrespondenzprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1805 Wasserstoffähnliche Systeme 1855.1 He + , Li ++ und Be +++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1865.2 Die schweren Wasserstoffisotope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1875.3 Rydbergatome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1885.4 Exotische Atome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1915.4.1 Myonische Atome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1915.4.2 Anti-Wasserstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1935.4.3 Positronium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1945.5 Quarkonium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1965.6 Exzitonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1962003