Atome, Moleküle und optische Physik 1: Atomphysik und by Ingolf V. Hertel, Claus-Peter Schulz (auth.)

By Ingolf V. Hertel, Claus-Peter Schulz (auth.)

Das Buch wendet sich in erster Linie an fortgeschrittene Studierende der Physik und der Physikalischen Chemie bis hin zur advertising. Es bietet eine detaillierte Einführung in die wichtigsten Themenkomplexe der Atom- und Molekülphysik und der damit verbundenen Methoden moderner optischer Physik. In vielen ausgewählten Teilgebieten führt es bis hin zum aktuellen Stand der Forschung. Zugleich spricht es aber auch den aktiven Wissenschaftler an und will ein Standardwerk des Gebietes sein.

Durch die klar strukturierten Kapitel wird der Leser - ausgehend von den Grundlagen der Quantenphysik - schrittweise mit den wichtigsten Phänomenen und Modellen der Atom- und Molekülphysik vertraut gemacht und, wo immer es sich anbietet, an deren aktuellen Entwicklungen in der modernen Forschung herangeführt. Im hier vorgelegten ersten Teil wird das gewissermaßen kanonische Wissen mit dem Schwerpunkt Struktur der Atome und Moleküle und der einschlägigen Spektroskopie zusammengetragen. In dem noch in Arbeit befindlichen zweiten Teil werden vertiefende Kenntnisse dazu vermittelt und ausgewählte Kapitel der modernen Optik, Laserphysik, Clusterforschung und Streuphysik behandelt, sowie ein kleiner Exkurs in die Welt der kalten Atome und Moleküle gegeben.

Insgesamt möchten die beiden Bände dieses Lehrbuchs dem interessierten Leser zeigen, dass Atom-, Molekül- und optische Physik nach wie vor ein lebendiger Bereich der modernen physikalischen Forschung ist.

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13. Prinzip der Anordauf Milikan (1913) zurück. Wie in Abb. 13 nung zur Bestimmung der Elemenskizziert, bestimmte er die Ladung q von tarladung nach Millikan kleinsten Öltröpfchen der Masse m dadurch, dass er sie im elektrischen Feld fallen bzw. steigen ließ. Die Geschwindigkeit v der Teilchen ergibt sich aus Schwerkraft mg, elektrischer Kraft ±qE und Reibungskraft 6πηrv = mg ± qE mit E = U/d. Die Ladung q = ±N e0 ist ein (kleines) Vielfaches der Elementarladung e0 und lässt sich bei Kenntnis von Teilchenradius r und Viskosität η des Trägergases durch Variation des Feldes bestimmen.

B. beim photoelektrischen Effekt oder beim Compton Effekt), umgekehrt auch Teilchen Welleneigenschaften haben sollten. 8) mit der Wellenlänge über p = h/λ zusammen, und es gilt für die de-Broglie-Wellenlänge λ = h . 64) . 3 Å Wkin / eV . Vektoriell geschrieben ergibt sich der Zusammenhang von Impuls p und Wellenvektor k zu p = k. 66) wobei C ein geeignet zu wählender Normierungsfaktor ist. 32) zur Berechnung der de Broglie Wellenlänge benutzen. 67) in zu setzen. 5%, was bei einem Präzisionsexperiment zweifelsohne zu berücksichtigen ist.

5 behandelt als erstes konkretes Beispiel das freie Elektronengas, das in der Atom- und Festkörperphysik ein elementares Modell darstellt, das man kennen muss. 7 ergänzt dies für den Spin. 8 bietet einen „Schnellkurs“ zur nichtrelativistischen Behandlung des HAtoms, den man für das Verständnis aller folgenden Kapitel ebenfalls verinnerlichen sollte. Auf formale Ableitungen wird dabei zugunsten anschaulicher Modelle und Bilder verzichtet. 9 einen ersten, elementaren Einstieg in die Wechselwirkung der Atomelektronen mit einem externen Feld, der in Kapitel 8 zu ergänzen und zu vertiefen sein wird.

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