Atom und festk rperphysik 3 0 0 ws 3 0 0 ss
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Atom- und Festkörperphysik 3/0/0 WS, 3/0/0 SS. http://www.ww.tu-freiberg.de/mk Skripte AFKP. Gliederung – Atomphysik. Einführung – Historische Entwicklung der Atomphysik Daltonsche Prinzipien Erste periodische Tabelle Erste Experimente in der Atomphysik Diskrete Natur der Welt Atommodelle

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Atom- und Festkörperphysik 3/0/0 WS, 3/0/0 SS

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Presentation Transcript


Atom und festk rperphysik 3 0 0 ws 3 0 0 ss

Atom- und Festkörperphysik3/0/0 WS, 3/0/0 SS

http://www.ww.tu-freiberg.de/mkSkripteAFKP


Gliederung atomphysik

Gliederung – Atomphysik

  • Einführung – Historische Entwicklung der Atomphysik

    • Daltonsche Prinzipien

    • Erste periodische Tabelle

  • Erste Experimente in der Atomphysik

    • Diskrete Natur der Welt

    • Atommodelle

    • Problem der klassischen Physik

  • Quantelung der Energie

    • Atomspektren

    • Photoeffekt

    • Frank-Hertz-Versuch

    • Borsches Atommodell

  • Wellen-Teilchen-Dualismus

    • Photoeffekt

    • Compton-Effekt

    • Beugungseffekte

    • Unschärferelation

  • Die Schrödinger-Gleichung

    • Ableitung, Zeitabhängige und stationäre Schrödinger-Gleichung

    • Eigenschaften der Wellenfunktion

    • Lösung für freies Elektron

    • Lösung für Elektron im Potentialtopf

    • Lösung für Elektron im Potential eines harmonischen Oszillators

    • Lösung für Elektron in einer Potentialbarriere

    • Lösung der Schrödinger-Gleichung für Wasserstoffatom

  • Spin des Elektrons


Historische entwicklung der atomphysik

Historische Entwicklung der Atomphysik

  • 1808 Dalton: Multiple Proportionen

    • „der Druck eines Gasgemisches ist gleich der Summe der Partialdrücke der einzelnen Komponenten“ Verhältnis der Gewichte der kleinsten Teilchen von gasförmigen und anderen Körpern (die erste Atomgewichtstabelle)

  • Daltonsche Prinzipien

    • Chemische Elemente bestehen aus Atomen

    • Atome des gleichen Elements haben die gleiche Masse

    • Atome unterschiedlicher Elemente haben unterschiedliche Masse

    • Atome werden nur in kleinen ganzzähligen Verhältnissen kombiniert, z.B. 1:1, 1:2, 2:3 u.s.w.

    • Atome können nie gebildet oder zerstört werden


Historische entwicklung der atomphysik1

Historische Entwicklung der Atomphysik

  • 1811 Avogadro: Molekültheorie der Gasgesetze

    • „gleiche Volumina aller Gase enthalten unter gleichen äußeren Bedingungen (Druck, Temperatur) die gleiche Anzahl Teilchen“


Historische entwicklung der atomphysik2

Historische Entwicklung der Atomphysik

  • 1815 William Prout: Massenzahlen

    • „die relative Masse jeden Atoms ist ein genaues Vielfaches der Masse des Wasserstoffatoms“. Im Jahre 1920 benannte Ernest Rutherford nach Prout das Proton.

  • 1868 Mendeleev: Periodensystem der Elemente


Erste periodische tabelle

Erste periodische Tabelle


Historische entwicklung der atomphysik3

Historische Entwicklung der Atomphysik

  • 1869 Hittorf: Kathodenstrahlen

  • 1895 W.C. Röntgen: X-Strahlen

  • 1896 Bequerel: Radioaktivität

  • 1897 J.J. Thomson: Elektron identifiziert

  • 1900 M. Planck: E = h

  • 1903 Rutherford: Atomkern

  • 1905 A. Einstein: E = mc²

  • 1913 N. Bohr: Atommodell

  • 1926 E. Schrödinger: Wellengleichung

  • 1927 Heisenberg: Unschärferelation


N tzliche formel

Nützliche Formel

  • Das Newtonsche Gesetz

  • Impuls

  • Kinetische Energie

  • Lichtgeschwindigkeit

  • Einstein-Formel


Wichtige konstanten

Wichtige Konstanten

Avogadro-KonstanteNA= 6.02217(4)1023 mol-1

Boltzmann-KonstantekB = 1.38062(6)10-23 JK-1

Plancksche Konstanteh = 6.62620(5)10-34 Js

ħ = h/2p = 1.054610-34 Js

Lichtgeschwindigkeit im Vakuumc = 2.997925(1)108 ms-1

Ruhemasse des Elektronsme = 9.10956(5)10-31 kg

Ruheenergie des Elektronsmec2 = 0.51100 MeV

Ruhemasse des Neutronsmn = 1.6748210-27 kg

Ruhemasse des Protonsmp = 1.67261(1)10-27 kg

Atomare Masseneinheitm(12C)/12 = 1.6605510-27 kg

Elementarladunge = 1.602192(7)10-19 C

Influenzkonstantee0 = 8.854210-12 AsV-1m-1

Induktionskonstantem0 = 1/e0c2 = 1.256610-6 VsA-1m-1

Bohrscher Radiusr1 = 4pe0ħ2/mee2 = 0.52916610-10 m

Bohrsches Magneton mB = ħe/2me = 9.274010-24 JT-1


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