Experimentalphysik III (Atomphysik)

vi Inhaltsverzeichnis
3.6 Wechselwirkung von Licht mit Materie, Atome als Sekundärstrahler . . . . . . . 55
3.6.1Beugung, Brechung, Dispersion, Absorption, Resonanzfluoreszenz, Lebensdauer
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.6.2 Doppelbrechung, optische Aktivität, Faraday–Effekt . . . . . . . . . . . . 59
3.6.3 Lichtstreuung, Streuung von Röntgenstrahlen . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.7 Impuls und Drehimpulstransport im elektromagnetischen Strahlungsfeld . . . . . 65
4 Licht als Quantenerscheinung 68
4.1Strahlung des Schwarzen Körpers, Kirchhoffscher Strahlungssatz . . . . . . . . . 68
4.2 Strahlungsformeln, Plancksche Quantisierungsvorschrift, Phasenraum . . . . . . . 72
4.3 Quantisierung des Strahlungsfeldes, Unschärferelation, Einstein–Koeffizienten . . 75
4.4 Photoeffekt, Röntgenbremsstrahlung, Compton–Effekt . . . . . . . . . . . . . . . 79
∗ 4.5 Dualismus Welle — Teilchen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
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5 Das Atommodell nach Rutherford, Bohr, Sommerfeld 86
5.1 Rutherfordsches Atommodell, Rutherfordsche Streuformel . . . . . . . . . . . . . 86
5.2 Das Bohrsche Wasserstoff–Atom, wasserstoffähnliche Spektren . . . . . . . . . . . 89
5.3 Bohrsches Korrespondenzprinzip; Rydberg–Zustände . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.4 Ellipsenbahnen nach Sommerfeld; l–Entartung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.5 Aufhebung der l–Entartung: Feinstruktur des Wasserstoff–Spektrums . . . . . . 96
5.6 Aufhebung der l–Entartung bei Alkali–Atomen: Schalenstruktur der Elektronenhülle 97
5.7 Röntgenspektren, Auger–Effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 00
5.8 Anregung von Atomen durch Elektronenstoß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 02
∗ 5.9 Energieverlust schneller Ionen in Materie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 06
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6Atomare magnetische Momente, Richtungsquantelung 109
6.1Magnetisches Dipolmoment, gyromagnetisches Verhältnis, Larmorfrequenz . . . . 09
6.2 Bohrsches Magneton, g–Faktor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
6.3 Richtungsquantisierung des Bahndrehimpulses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
6.4 Stern–Gerlach–Experiment, Spin, gs–Faktor, Einstein–de Haas–Effekt . . . . . . 6
6.5 Spin–Bahn–Kopplung des Einelektronensystems, �µ von Bahn und Spin . . . . . . 9
6.6 Zusammenfassung der Ergebnisse, Feinstruktur des H–Spektrums, Lamb–Shift . 123
6.7 Feinstruktur der Alkali–Spektren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
6.8 Feinstruktur der Röntgenemissionslinien, Röntgenkanten bei Absorption . . . . . 28
∗ 6.9 Spin–Bahn–Kopplung bei Streuprozessen: Mott–Streuung . . . . . . . . . . . . . 30
∗ 6.10 (gs − 2)–Experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.11 Überblick über die Quantenzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33