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 Korrespondenzprinzip.
• 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 harmonischeOszillator: 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-Methode.
• 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-Zonen.
• 18.5 Verbotene Energiebänder.
• 18.6 Elektrischer Widerstand.
• 18.7 Die effektive Masse.
• 18.8 Aufgaben.
• Sachwortverzeichnis.