Module Guide

Power Engineering/Physics (EP)

Atomphysik

Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Der Absolvent versteht die Grundzüge der Atomphysik und der Quantenmechanik. Einfache Probleme können selbständig gelöst werden.

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 75 h
Selbststudium / Gruppenarbeit: 75 h
Workload 150 h
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausur K90, Laborarbeit

Leistungspunkte Noten

5 CP

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. Christoph Nachtigall

Empf. Semester 1
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Studiengänge EPp, EP

Veranstaltungen

Atomphysik

Art Vorlesung
Nr. EMI1704
SWS 4.0
Lerninhalt

1 Einleitung
2 Quantentheorie und Atommodelle

2.1 Die Plancksche Quantenhypothese

2.2 Photoelektrisches Experiment

2.3 Elektronenvolt

2.4 Compton-Effekt

2.5 Welle-Teilchen-Dualismus

2.6 De-Broglie-Wellenlänge


3. Atommodelle

3.1 Thompsonsches Atommodell

3.2 Rutherfordsches Atommodell

3.3 Bohrsches Atommodell

3.4 Franck-Hertz-Versuch


4. Quantenmechanik

4.1 Die Wellenfunktion

4.2 Youngs Doppelspaltexperiment

4.3 Heisenbergsche Unschärferelation

4.4 Die Schrödingergleichung

4.5 Freie Teilchen

4.6 Teilchen im unendlich tiefen Potentialtopf

4.7 Teilchen im endlichen Potentialtopf

4.8 Tunneln durch eine Potentialbariere


5. Quantenmechanik von Atomen

5.1 Die Wellenfunktion des Wasserstoffatoms

5.2 Spin


6. Quantenmechanik komplexer Atome

6.1 Das Pauli-Prinzip

6.2 Röntgenstrahlung

6.3 Magnetisches Moment und Gesamtdrehimpuls

6.4 Hyperfeinstruktur


7. Einige Experimente und Effekte

Literatur

Mayer-Kuckuk, T., Atomphysik. Eine Einführung, 5. Auflage, Wiesbaden, Vieweg+Teubner, 1997

Haken, H., Wolf, H. C., Atom- und Quantenphysik. Einführung in die experimentellen und theoretischen Grundlagen, 8. Auflage, Berlin, Heidelberg, New York, Springer, 2004

Giancoli, D. C., Physik. Lehr- und Übungsbuch, 3. Auflage, München, Pearson, 2009

Labor Physik 3

Art Seminar/Labor
Nr. EMI1705
SWS 1.0
Lerninhalt

Laborversuche zur Atomphysik:

- Franck-Hertz-Versuch

- e/m-Bestimmung

- Röntgenröhre

- Bestimmung des Planckschen Wirkungsquantums

Literatur

Mayer-Kuckuk, T., Atomphysik. Eine Einführung, 5. Auflage, Wiesbaden, Vieweg+Teubner, 1997

Haken, H., Wolf, H. C., Atom- und Quantenphysik. Einführung in die experimentellen und theoretischen Grundlagen, 8. Auflage, Berlin, Heidelberg, New York, Springer, 2004

Giancoli, D. C., Physik. Lehr- und Übungsbuch, 3. Auflage, München, Pearson, 2009