Physikalische Messtechnik - Institut für Physik

3.12.3.2. Temperatureffekte bei Halbleiterübergängen . . . . . . . . . . . 67
3.12.3.3. Thermoelektrische Effekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.12.3.4. Pyroelekrische Effekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.12.4. Umsetzung optischer und strahlungstechnischer Größen . . . . . . . . . . 70
3.12.4.1. Äußerer Photoeffekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.12.4.2. Innerer Photoeffekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.12.4.2.1. Photowiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.12.4.2.2. Photodiode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.12.4.2.3. Phototransistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.13. Grundlagen der Magnetischen Kernspinresonanz . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.13.1. Klassische Behandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.13.1.1. Die Blochgleichungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.13.1.2. Kontinuierliche Hochfrequenzeinstrahlung . . . . . . . . . . . . 78
3.13.1.3. Einstrahlen von Hochfrequenzpulsen . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.13.1.4. Freie Präzession (FID) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.13.1.5. Spin-Echos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.13.1.6. T1-Messung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.13.1.7. Vektordiagramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.13.2. Sondenkerne zur Bestimmung von lokalen Eigenschaften . . . . . . . . . 82
3.13.2.1. Chemische Verschiebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.13.2.2. Dipol-Dipol-Wechselwirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.13.3. Experimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.13.3.1. Aufbau eines Spektrometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.13.3.2. Ein hochauflösendes NMR-Spektrometer in der Realität . . . . 86
3.14. Grundlagen der Rastersondenmikroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.14.1. Das Rastertunnelmikroskop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.14.1.1. Theoretischer Hintergrund der Rastertunnelmikroskopie . . . . . 90
3.14.2. Das Rasterkraftmikroskop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
A. Operationsverstärker und ihre Grundschaltungen 102
A.1. Begriffserklärung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
A.2. Nicht-invertierender Verstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
A.3. Invertierender Verstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
A.4. Addierer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
A.5. Subtrahierer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
A.6. Schmitt-Trigger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
A.7. Differentiator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
A.8. Integrator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
A.9. Logarithmischer Verstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
A.10.Instrumentenverstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
A.11.Impedanzinverter (negative impedance converter — NIC) . . . . . . . . . . . . . 109
B. Analog/Digital-Wandler und Digital/Analog-Wandler 111
B.1. Wandlungsfehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
B.2. Digital/Analog-Wandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
B.2.1. Stromwägeverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
B.2.2. R-2R-Wandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
iii