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Download PDF by Ingolf V. Hertel, C.-P. Schulz: Atome, Molekule und optische Physik 2: Molekule und Photonen

By Ingolf V. Hertel, C.-P. Schulz

ISBN-10: 3642119727

ISBN-13: 9783642119729

ISBN-10: 3642119735

ISBN-13: 9783642119736

Diese Lehrbücher wenden sich in erster Linie an fortgeschrittene Studierende der Physik und der Physikalischen Chemie bis hin zur advertising. Sie wollen gewissermaßen das kanonische Wissen der Atom- und Molekülphysik vermitteln und in Grundlagen der modernen Optik und Quantenoptik einführen. In vielen ausgewählten Teilgebieten führen sie (zusammen mit einem geplanten dritten Band) bis hin zum aktuellen Stand der Forschung. So wird auch der aktive Wissenschaftler angesprochen. Durch klar strukturierte Kapitel wird der Leser - ausgehend von den Grundlagen der Quantenphysik - schrittweise mit den wichtigsten Phänomenen, Modellen und Messmethoden vertraut gemacht. Dabei liegt der Fokus auf dem test und seiner Interpretation – die notwendige Theorie wird aus diesem Blickwinkel kompakt, gelegentlich auch etwas „locker“ eingeführt. Der erste Teil konzentriert sich auf die Struktur der Atome und eine Einführung in moderne Methoden der Spektroskopie. Im vorliegenden zweiten Teil geht es um die Struktur von Molekülen und ihre Spektroskopie sowie um Streuphysik, die – komplementär zu den gebundenen Molekülzuständen – das Kontinuum behandelt. Schließlich werden ausgewählte Kapitel der Laserphysik, der modernen Optik und Quantenoptik behandelt. Dabei erweist sich Atom-, Molekül und optische Physik als unvermindert lebendiger, hoch produktiver Zweig der modernen Physik. Sie stellt zugleich für viele weitere Teilgebiete der Physik und anderer naturwissenschaftlicher Disziplinen unverzichtbare Grundlagen bereit.

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1 zusammengestellt. 5 Abb. 5. Harmonischer Oszillator: Potenzielle Energie (volle schwarze Linie), Gesamtenergie (schwarz gestrichelte Linien) und Eigenfunktionen Rv (R) f¨ ur die Vibrationszust¨ ande v = 0 . . 5 -4 3 -2 0 2 (R-R0)/l Die hermiteschen Funktionen werden als Produkt von Hermiteschen Polynomen Hv (x) mit der Gauß-Funktion exp(−x2 /2) definiert. 1. Hermitesche Polynome f¨ ur die Vibrationszust¨ ande v = 1 . . 4 v 0 1 2 3 4 Rv (x) 1 −x2 /2 √ e 4 √π 2 −x2 /2 √ xe 4 π 1 −x2 /2 2x2 − 1 √ e 2 π 1 −x2 /2 2x2 − 3 √ xe 3 π 1 −x2 /2 4x4 − 12x2 + 3 √ e 2 6 π Die zugeh¨origen Energieeigenwerte sind die bekannten Energieniveaus des harmonischen Oszillators Wv = ω0 (v + 1/2) , v = 0, 1, .

16. 41) (harmonischer Oszillator + starrer Rotator). Qualitativ erhalten wir das in ur den GrundAbb. 15 angedeutete Bild: aus den elektronischen Energien f¨ zustand und die verschiedenen angeregten Zust¨ande (γ = 0, 1, 2 . . ), welche die Energieterme in der Atomphysik beschreiben, werden bei Molek¨ ulen Potenziale Vγ (R), wie wir schon besprochen haben. Sofern das Molek¨ ul gebunden ist, gibt es f¨ ur jeden elektronischen Zustand γ ein Minimum bei einem wohl definierten Gleichgewichtsabstand R0γ .

Die beiden Potenziale sind im hier benutzten Maßstab praktisch nicht zu unterscheiden des He2 -Molek¨ uls erlaubt. 38) in Band 1 die Energie W1 = h2 / 8µL2 hat. Damit dieser Zustand wirklich existieren kann, muss die Topftiefe mindestens W1 sein, es muss also De L2 × 8µ/h2 > 1 sein. 24 sein, was nach Abb. 8 durchaus nicht unrealistisch erscheint, sodass man einen gebundenen Zustand evtl. erwarten kann. Dies ist nat¨ urlich nur eine sehr grobe Absch¨atzung, welche ein exakte Rechnung nicht ersetzt.

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Atome, Molekule und optische Physik 2: Molekule und Photonen - Spektroskopie und Streuphysik by Ingolf V. Hertel, C.-P. Schulz


by Kevin
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