Atome, Moleküle, Festkörper

Inhaltsverzeichnis:

1. Teilcheneigenschaften von Wellen.- 1.1 Der photoelektrische Effekt.- 1.2 Die Quantentheorie des Lichts.- 1.3 Röntgenstrahlen.- 1.4 Die Beugung von Röntgenstrahlen.- 1.5 Der Comptoneffekt.- 1.6 Rotverschiebung im Gravitationsfeld.- 1.7 Aufgaben.- 2. Welleneigenschaften von Teilchen.- 2.1 De Broglie-Wellen.- 2.2 Die Wellenfunktion.- 2.3 Die Geschwindigkeit der de Broglie-Welle.- 2.4 Gruppen- und Phasengeschwindigkeiten.- 2.5 Die Streuung von Teilchen.- 2.6 Das Unschärfeprinzip.- 2.7 Anwendungen des Unschärfeprinzips.- 2.8 Die Qualität von Welle und Teilchen.- 2.9 Aufgabe.- 3. Atomstruktur.- 3.1 Atommodelle.- 3.2 Das Thomson-Modell.- 3.3 ?-Teilchen-Streuung.- 3.4 Die Rutherfordsche Streuformel.- 3.5 Die Größe der Kerne.- 3.6 Elektronenbahnen.- 3.7 Das Versagen der klassischen Physik.- 3.8 Aufgaben.- 4. Das Bohrsche Atommodell.- 4.1 Atomspektren.- 4.2 Das Bohrsche Atom.- 4.3 Energieniveaus und Spektren.- 4.4 Anregung von Atomen.- 4.5 Das Experiment von Franck und Hertz.- 4.6 Das Ko rrespondenzprinzip.- 4.7 Kernbewegung und reduzierte Masse.- 4.8 Wasserstoffähnliche Atome.- 4.9 Aufgaben.- 5. Die Schrödinger-Gleichung.- 5.1 Quantemechanik.- 5.2 Die Wellenfunktion.- 5.3 Die Wellengleichung.- 5.4 Schrödinger-Gleichung: zeitabhängige Form.- 5.5 Der Wahrscheinlichkeitsstrom.- 5.6 Erwartungswerte.- 5.7 Operatoren.- 5.8 Schrödinger-Gleichung: stationäre Zustände.- 5.9 Eigenwerte und Eigenfunktionen.- 5.10 Aufgaben.- 6. Anwendungen der Quantenmechanik.- 6.1 Das Teilchen im Kasten: Quantisierung der Energie.- 6.2 Das Teilchen im Kasten: Wellenfunktionen.- 6.3 Das Teilchen im Kasten: Quantisierung des Impulses.- 6.4 Das Teilchen in einem endlichen Potentialtopf.- 6.5 Der harmonische Oszillator.- 6.6 Der harmonische Osziallator: Energieniveaus.- 6.7 Der harmonische Oszillator: Wellenfunktionen.- 6.8 Das Teilchen in einem dreidimensionalen Kasten.- 6.9 Aufgaben.- 7. Quantentheorie des Wasserstoffatoms.- 7.1 Die Schrödinger-Gleichung des Wasserstoffatoms.- 7.2 Separation der Variablen.- 7.3 Quantenzahlen.- 7.4 Gesamtquantenzahl.- 7.5 Orbital-Quantenzahl.- 7.6 Magnetische Quantenzahl.- 7.7 Der normale Zeemann-Effekt.- 7.8 Der Drehimpuls.- 7.9 Die Wahrscheinlichkeitsdichte des Elektrons.- 7.10 Aufgaben.- 8 Atome mit mehreren Elektronen.- 8.1 Der Spin des Elektrons.- 8.2 Spin-Bahn-Kopplung.- 8.3 Das Ausschließungsprinzip.- 8.4 Elektronenfigurationen.- 8.5 Das Periodensystem der Elemente.- 8.6 Die Hundsche Regel.- 8.7 Der Gesamtdrehimpuls.- 8.8 LS-Kopplung.- 8.9 jj-Kopplung.- 8.10 Aufgaben.- 9. Atomspektren.- 9.1 Der Ursprung der Spektrallinien.- 9.2 Auswahlregeln.- 9.3 Spektren von Einelektronensystemen.- 9.4 Spektren von Systemen mit zwei Elektronen.- 9.5 Röntgenspektren.- 9.6 Aufgaben.- 10. Die chemische Bindung.- 10.1 Bildung von Molekülen.- 10.2 Kovalente Bindung.- 10.3 Da H2+-Ion.- 10.4 Die LCAO-Methode.- 10.5 Das H2-Molekül.- 10.6 Die Ionenbindung.- 10.7 Aufgaben.- 11. Molekülstruktur.- 11.1 Verschiedene Theorien.- 11.2 Die Valenz-Bindungs-Meth ode.- 11.3 Molekülorbitale.- 11.4 Elektronegativität.- 11.5 Mehratomige Moleküle.- 11.6 Hybrid-Orbitale.- 11.7 Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen.- 11.8 Der Benzol-Ring.- 11.9 Aufgaben.- 12. Molekülspektren.- 12.1 Energieniveaus der Rotation: Zweiatomige Moleküle.- 12.2 Energieniveaus der Rotation: Mehratomige Moleküle.- 12.3 Rotationsspektren.- 12.4 Isotopieeffekte.- 12.5 Schwingungen zweiatomiger Moleküle: Energieniveaus.- 12.6 Energieniveaus mehratomiger Moleküle.- 12.7 Rotations-Schwingungs-Spektren.- 12.8 Elektronenspektren.- 12.9 Aufgaben.- 13. Statistische Mechanik.- 13.1 Der Phasenraum.- 13.2 Die Wahrscheinlichkeit einer Verteilung.- 13.3 Die wahrscheinlichste Verteilung.- 13.4 Die Maxwell-Boltzmann-Statistik.- 13.5 Molekülgeschwindigkeiten.- 13.6 Rotationsspektren.- 13.7 Aufgaben.- 14. Quantenstatistik.- 14.1 Die Bose-Einstein-Statistik.- 14.2 Hohlraumstrahlung.- 14.3 Die Formel von Rayleigh und Jeans.- 14.4 Die Plancksche Strahlungsformel.- 14.5 Die Fermi-Dirac-Statistik. - 14.6 Vergleich der Ergebnisse.- 14.7 Übergänge zwischen Zuständen.- 14.8 Maser und Laser.- 14.9 Aufgaben.- 15. Bindung in Festkörpern.- 15.1 Amorphe Festkörper.- 15.2 Ionenkristalle.- 15.3 Kovalente Kristalle.- 15.4 Van der Waalssche Kräfte.- 15.5 Die Wasserstoffbrücken.- 15.6 Die metallische Bindung.- 15.7 Ein- und zweidimensionale Kristalle.- 15.8 Aufgaben.- 16. Kristallstruktur.- 16.1 Bravais-Gitter.- 16.2 Einige Kristallstrukturen.- 16.3 Atomradien.- 16.4 Punktdefekte.- 16.5 Versetzungen.- 16.6 Aufgaben.- 17. Spezifische Wärme von Festkörpern.- 17.1 Thermische Schwingungen: Frequenzen.- 17.2 Thermische Schwingungen: Amplituden.- 17.3 Spezifische Wärme von Festkörpern.- 17.4 Die Einsteinsche Theorie.- 15.7 Die Theorie von Debye.- 17.6 Die Fermi-Energie.- 17.7 Die Verteilung der Elektronenenergien.- 17.8 Spezifische Wärme der Elektronen.- 17.9 Aufgaben.- 18. Bändertheorie des Festkörpers.- 18.1 Energiebänder.- 18.2 Dotierte Halbleiter.- 18.3 Das Ohmsche Gesetz.- 18.4 Brillouin