SS 11: Physik IV (Atome, Moleküle, Kondensierte Materie)
Vorlesung für Bachelorstudenten
Modul: physik410
LV-Nr.: physik411
Nachklausur
Ergebnisse der Nachklausur (PDF)
Die Summe der Punkte kann sich nach einer Nachkorrektur noch leicht geändert haben.
Die Einsicht der Nachklausur findet statt am
Mittwoch, den 19.10.2011 von 13:00 bis 14:00 im Seminarraum I HISKP.
Klausurergebnisse
Klausurergebnisse(PDF)
Die Bewertung einer Teilaufgabe von Aufgabe 1 wurde geändert, wodurch sich die Punktzahl in einzelnen Fällen erhöht hat (01.08.2011).
Die Klausureinsicht findet statt am
Dienstag 2.8.2011 von 9:00 bis 11:00 im Seminarraum I HISKP.
Organisatorisches
- Vorlesungszeiten
Mo. 8:15-10:00 (Wolfgang-Paul Hörsaal)
Do. 10:15-12:00 (Wolfgang-Paul Hörsaal) - Übungen:
Die Übungen beginnen am 11.4.2011- Gruppe 1: Mo. 13:00 – 15:00 AVZ 1, Raum 116
- Gruppe 2: Mo. 13:00 – 15:00 HISKP, Seminarraum 2
- Gruppe 3: Mo. 15:00 – 17:00 AVZ 1, Raum 116
- Gruppe 4: Di. 13:00 – 15:00 AVZ 1, Raum 218
- Gruppe 5: Di. 13:00 – 15:00 AVZ 1, Raum 17
- Gruppe 6: Di. 13:00 – 15:00 AVZ 1, Raum 22
Es wird empfohlen die Übungen in Zweiergruppen zu bearbeiten und abzugeben. Nach Absprache mit dem Tutor sind auch Dreiergruppen möglich.
- Gruppe 1: Mo. 13:00 – 15:00 AVZ 1, Raum 116
- Klausur:
Achtung Terminänderung:
1. Termin: 23.7.2011 10:00 Wolfgang-Paul Hörsaal
2. Termin: 7.10.2011 10:00 Wolfgang-Paul HörsaalZulassung: Aktive Teilnahme in den Übungen:
-
- mindestens 50% der Punkte aus den Übungsaufgaben
- Anwesenheit und Mitarbeit in den Übungsstunden
Eine Klausurzulassung aus dem vergangenen Jahr gilt weiterhin. Die Teilnahme an den Übungen wird dennoch dringend empfohlen.
- Hinweise für Studierende der Meteorologie
- Zulassung zur Klausur: 50% der Punkte aus den Kurzfragen und 20% der Punkte aus den Rechenaufgaben sind zu erreichen.
- Klausur: Nur ein Teil der Klausuraufgaben ist zu bearbeiten. Diese werden entsprechend gekennzeichnet werden.
- Zulassung zur Klausur: 50% der Punkte aus den Kurzfragen und 20% der Punkte aus den Rechenaufgaben sind zu erreichen.
- Hinweis für wiederholende Studierende:
Eine Zulassung zur Klausur aus einem vorherigen Semester bleibt bestehen.
Lernziele
Die vierte Grundvorlesung Experimentalphysik präsentiert eine Einführung in die Struktur der elektronisch dominierten Materie, wobei ein Bogen geschlagen wird von den atomaren Modellsystemen über die Grundzüge der Chemie zur Festkörperphysik und kondensierten Materie.
Inhalte
- Atom und Moleküle: Wellen- und Teilchenphänomene mit Licht, Elektronen und Atomen; Aufbau der Atome: Massenspektrometrie; Massenspektrometer, Rutherford-Streuung; Atomare Quantenzahlen;Entartung, Runge-Lenz, Einelektronen-, Rydberg-Atome; Magnetismus von Atomen, Stern-Gerlach-Effekt, Zeeman-Effekt; Feinstruktur, LS-Kopplung; Zwei-Elektronen-Atome, das He-Atom; Röntgenstrahlung von Atomen; Das periodische System der Elemente; Wie strahlen die Atome?; Lorentz-Oszillator; Auswahlregeln, Spontane Emission, Kohärente Anregung; Quantum Beats, AC-Stark-Effekt; Lamb-Shift; Der Einfluß des Atomkerns; Isotopen-Effekte, Hyperfeinstrukturen; Rabi-Resonanz, Atomuhren; Ramsey-Resonanz; Magnetische Resonanz, Bloch-Gleichungen; Bildgebung mit MR, Chemische Verschiebung; Zweiatomige Moleküle: Born-Oppenheimer-Näherung; Molekulare Bindung; Vibrationen, Normalkoordinaten von Molekülen; Rotationsstruktur von Molekülen; Hybridisierung von Molekülorbitalen;Einzelne Moleküle.
- Kondensierte Materie: Kristallstrukturen, Strukturanalyse, Bindungstypen in Festkörpern, Phononen, spezifische Wärme, freies Elektronengas, Plasmonen, Bandstruktur, Halbleiter, Supraleitung, Dielektrika und Ferroelektrika, magnetische Eigenschaften von Festkörpern
Empfohlene Vorkenntnisse
- Physik I – III (physik110, physik210, physik310)
- Theoretische Physik I – II (physik220, physik320)
Literaturhinweise
- W. Demtröder; Experimentalphysik
3: Atome, Moleküle und Festkörper (Springer, Heidelberg 3.
überarb.
Aufl. 2005) - H. Ibach, H. Lüth; Festkörperphysik (Springer Heidelberg 6. Aufl. 2002)
- H. Haken, H.C. Wolf; Atom- und Quantenphysik (Springer, Heidelberg 8. aktual. u. erw. Aufl. 2003)
- C. Kittel; Einführung in die Festkörperphysik (R. Oldenbourg Vlg., München 14. Aufl. 2005)
Kontakt
- Dozent: M. Fiebig, HISKP Raum 210, Tel. 2539, fiebig-at-hiskp.uni-bonn.de
- Übungsgruppenleitung: T. Hoffmann / N. Leo, HISKP Raum 262, Tel. 3312, hoffmann-at-hiskp.uni-bonn.de
- Tutoren:
- T. Hoffmann, HISKP Raum 262, Tel. 3312, hoffmann-at-hiskp.uni-bonn.de
- N. Leo, HISKP Raum 262, Tel. 3312, leo-at-hiskp.uni-bonn.de
- P. Thielen, HISKP Raum 262, Tel. 3312, thielen-at-hiskp.uni.bonn.de
- A. Volz, HISKP Raum 262, Tel. 3312, volz-at-hiskp.uni-bonn.de
- D. Dombrowski, HISKP Raum 260, Tel. 2942
In der Vorlesung gezeigte Folien
Übungen
Die Übungszettel werden jeden Donnerstag online gestellt. Die Abgabe muss bis zum darauffolgenden Donnerstag 18:00 in die Ablagefächer HISKP neben Raum 263 erfolgen.