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Atom- und Molekülphysik SS 2004 (Gliederung) 1. Einleitung/Übersicht

Atom- und Molekülphysik SS 2004 (Gliederung) 1. Einleitung/Übersicht 2. Grundlegende Experimente zur Entwicklung der Atomvorstellung 3. Experimente, die zur Quantenphysik führen 4. Energiezustände des Wasserstoffatoms 5. Mehrelektronenatome. Periodensystem

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Atom- und Molekülphysik SS 2004 (Gliederung) 1. Einleitung/Übersicht

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  1. Atom- und Molekülphysik SS 2004 (Gliederung) 1. Einleitung/Übersicht 2. Grundlegende Experimente zur Entwicklung der Atomvorstellung 3. Experimente, die zur Quantenphysik führen 4. Energiezustände des Wasserstoffatoms 5. Mehrelektronenatome. Periodensystem 6. Emission und Absorption elektromagnetischer Strahlung durch Atome 7. Laser 8. Molekülbau und Molekülspektren 9. Moderne Methoden der Atom- und Molekülphysik

  2. Besonders empfohlene Literatur: W.Demtröder: Experimentalphysik 3, Springer Berlin, 2.Aufl. , 2000 H.Haken, H.C.Wolf: Atom- und Quantenphysik , Springer Berlin, 7.Aufl. 2001 H.Haken, H.C.Wolf: Molekülphysik und Quantenchemie, Springer Berlin , 4.Aufl. 2003 G.Otter,R.Honecker: Atome-Moleküle-Kerne, Bd.I Atomphysik, Bd.II Molekül- und Kernphysik.Bd III Atome:Fragen und Antworten Teubner Stuttgart 1998,1996,2001

  3. 2. Grundlegende Experimente zur Entwicklung der Atomvorstellung 2.1 Naturkonstanten mit Bezug zur Atomphysik NA= 6.022 141 99(47) x 1023 mol-1 R=(8.314471 0.000014) J mol-1 K-1 kB= 1.380 6503(24) x 10-23 J K-1 F= 96 485.3415(39) C mol-1 R=NA kB Cp- Cv = R NAe = F NA = (mmV / m)(n / VEZ ) 2.2 Atomgröße Stoßquerschnitt 2.3 Elektrische Ladung e = 1.602 176 462(63) x 10-19 C e/m= 1.758 820 174(71) x 1011 C kg-1

  4. Ablenkung im elektrischen u. magnetischen Feld Klassischer Elektronenradius Wiensches Filter me = 9.109 381 88(72) x 10-31 kg Brechungsgesetz

  5. 2.4 Atommassen Streuquerschnitt

  6. 3. Experimente, die zur Quantenphysik führen 3.1 Teilchencharakter elektromagnetischer Strahlung mT = w = 2.897 7686(51)10-3 m K En =n h h=6.626 068 76(52) x 10-34 J s =4.135 667 27(16) x 10-15 eV s Wkin=h - Wa=eU m0 =0

  7. 3.2 Wellencharakter von Teilchen mp=1.672 621 58(13) x 10-27 kg mn=1.674 927 16(13) x 10-27 kg me=9.109 381 88(72) x 10-31 kg µn = -0.966 236 40(23) x 10-26 J T-1 µp = 1.410 606 633(58) x 10-26 J T-1 µe= -928.476 362(37) x 10-26 J T-1

  8. x p  /2 3.3 Quantenstruktur der Atome µ=me

  9. 4 Energiezustände des Wasserstoffatoms 4.1 Lösungen der Schrödingergleichung für Einelektronenatome

  10. 4.3 H-Atom im äußeren Magnetfeld. En,l,m=Ecoul(n,l) + BmB

  11. En,l,j =En +(a/2) [j(j+1) - l(l+1) - s(s+1)]

  12. 4.4 H-Atom im äußeren elektrischen Feld 5. Mehrelektronenatome. Periodensystem n 2S+1LJ Hundsche Regeln: (i) Der Term mit maximalem Gesamtspin ist der stabilste .Die Stabilität nimmt mit abnehmendem S ab. (ii) Für gegebenes S (Multiplizität bekannt ) ist der Zustand mit maximalem Bahndrehimpuls L der stabilste. (iii) Bei gegebenem S und L ist der minimale Gesamtdrehimpuls J der stabilste, wenn eine teilgefüllte Unterschale weniger als halb gefüllt ist. Dagegen gehört das maximale J zum stabilsten Zustand ,wenn die Schale mehr als halb gefüllt ist.

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