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PdM II: Physik der Materie II – Vorlesung


Hier werden jeweils die aktuellen Unterlagen zur Vorlesung als PDF zum Download bereitgestellt.

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 Skripten zur Vorlesung (erstellt von Frau Dr. J. Traupel) können hier heruntergeladen werden:

Kernphysik (2.7 MB)   -  Molekülphysik  (0.8 MB)   -  Festkörperphysik (2.8 MB)

 

 

Datum

Thema der Vorlesung

Link

14.10.2015

Atomkern: Thomson-Modell, Rutherford-Experiment, Stossparameter, Streuversuche, konstante Kerndichte; Eigenschaften der Kerne: Ladung, Isotope, Isotone, Isobare, Nuklidkarte

pdf (1.6 MB)

15.10.2015

Bestimmung der Kernmasse: Aston,- Mattauch-Massenspektrometer: m/q, Masse der Kerne, Kernradius, Kerndichte, Starke Wechselwirkung, Bindungsenergie und Massendefekt, Bindungsenergiekurve

pdf (1.7 MB)

21.10.2015

Kernmodelle: (QM-)Potentialtopf-Modell, Tröpfchenmodell, Terme der Bindungsenergie aus Weizsäcker-Massenformel, Schalenstruktur d. Atomkerne, magische Zahlen, Nuklidkarte (Details)

pdf (1.7 MB)

22.10.2015

Radioaktivität, γ-Strahlung, alpha-Strahlung, Tunneleffekt, Übergangswahrscheinlichkeit, Tunnelwahrscheinlichkeit, Gamov-Faktor, beta-Strahlung, electron capture pdf (1.6 MB)

28.10.2015

radioaktives Zerfallsgesetz, Halbwertszeit, Lebensdauer, Aktivität, Altersbestimmung (14C), Erzeugung von Kernen: SHE, (spontane) Kernspaltung pdf (1.7 MB)

29.10.2015

 n-induzierte Spaltung bei 235U, 238U, Abh. von Deformationsenergie, Spaltbarriere Energiegewinnung, Kettenreaktion, Kritikalität, Moderator, n-Lebenszyklus im Reaktor, Kernfusion

pdf (1.7 MB)

04.11.2015

Strahlung und Materie (Photoeffekt, Compton-Streuung, Paar-Erzeugung), Stoßprozesse (leichter) geladener Teilchen, Synchrotronstrahlung, Bremsstrahlung, schwere Teilchen: Stöße, spezifischer Energieverlust, Bethe-Bloch, Energieverlust- kurve

pdf (1.6 MB)

05.11.2015

Strahlung in der Medizin, Röntgenstrahlung, Dosis, Äquivalentdosis, Überlebenskurve, Strahlentherapie, Beschleuniger, Synchrotron, Fixed Target, Collider-Experimente, Einschub: Berechnung Schwerpunktsenergie

 pdf (1.9 MB)

11.11.2015

Beschleunigertypen: elektrostatisch, Linearbeschleuniger, Kreisbeschleuniger, Synchrotronstrahlung, Kenngrößen von Beschleunigern, Bsp.: Speicherring, Zyklotron pdf (1.7 MB)

12.11.2015

Detektoren, Blasenkammer, Ionisationskammer, Proportionalzählrohr, Proportionalkammer, Driftkammer, Geiger-Müller-Zählrohr, Halbleiterzähler, Szintillationszähler, Kalorimeter, Teilchen-Identifikation im Colliderdetektor (Zwiebel-Aufbau)

pdf (1.8 MB)

18.11.2015

Arten chemischer Bindung: ionisch, kovalent, metallisch, van-der-Waals, H-Brücken, QM-Behandlung der kovalenten Bindung: bindende, antibindende Orbitale,, Energieformen im Molekül

pdf (1.8 MB)

19.11.2015

 Potentialverlauf, Spektren 2-atomiger Moleküle, Rotationsspektren, Energieniveau-Schema, Rotationskonstante, Trägheitsmoment, reduzierte Masse pdf (1.6 MB)

25.11.2015

Zusammenfassung Rotationsspektren,
Energiehierarchie, Schwingungsspektren, Schwingungsmodi, Valenzschwingung bei 2-atomigem Molekül, harmonischer
Federoszillator, Schwingungs-Lösungen der SGL, Quantenzahl, Auswahlregel, Wellenlängen, Anregungen
pdf (1.7 MB)

26.11.2015

Rotations-Schwingungsspektren, mögliche Übergänge, P- und R-Zweige, Absorptionsspektrum von HCl, Isotopenaufspaltung, mehratomige Moleküle: Bsp. H2O, NH3, CH4, Hybridisierung pdf (1.7 MB)

   02.12.2015

Kristallstruktur (Kugelbeispiel), Netzebenen, Translationsgitter, Basisvektoren, Einheitszelle, Elementarzelle, Kristallsysteme, Bravais-Gitter, fcc, bcc 

pdf (1.7 MB)

          03.12.2015

Klassifizierung von Netzebenen und Millersche Indices, Konstruktionsgraph b. kubischem Gitter, Gitterbindungen: ionisch, kovalent, metallisch, van-der-Waals, Strukturbestimmung, Bragg-Reflexion und reziprokes Gitter, Ortsraum, Impulsraum pdf (1.7 MB)

          09.12.2015

Strukturbestimmung mit Laue-Verfahren, Strukturbestimmung mit Debye-Scherrer-Verfahren, Kristallbaufehler, Gitterschwingungen, Dispersionsrelation, Phasen-, Gruppengeschwindigkeit, Modell; lineare Kette (Bewegungs-DGL aufstellen) pdf (1.8 MB)

          10.12.2015

lineare Kette: DGL lösen, zeichnen, Brillouin-Zone einführen, 2-atomige lineare Kette rechnen, optischer, akustischer Zweig, Phononen, Wigner-Seitz-Zelle, Brillouin-Zone(n) pdf (1.8 MB)

          16.12.2015

Mechanische und Thermische Eigenschaften von FK, Festigkeit, Verformung, Spannungs-Dehnungs-Diagramm, Härte, Wärmekapazität, Gleichverteilungssatz, Dulong-Petit-Regel, spezifische Wärmekapazität nach Einstein, Boltzmann-Verteilung  pdf (1.6 MB)

          17.12.2015

Boltzmann-Verteilung, Energieinhalt eines Festkörpers nach Einstein (QM-Oszillatormodell), Grenzfälle: hohe, niedrige Temperaturen, T gegen 0, Vergleich mit Experiment, Debye-Modell pdf (1.6 MB)

          23.12.2015

          keine Vorlesung

          07.01.2016

elektrische Eigenschaften von Festkörpern, elektr. Leitfähigkeit, Beweglichkeit, Hall-Effekt, Hall-Spannung, Hall-Winkel, Atomistisches Modell der Elektronenleitung, Drude-Modell, Driftgeschwindigkeit, mittlere freie Weglänge, Stoßzeit pdf (1.7 MB)

          13.01.2016

Halbleiter, Elektronen-und Löcherleitung, Elektronengas, T-Abhängigkeit, Fremdatome (Dotierung), Donator (n-Dotierung), Akzeptor (p-Dotierung), Bändermodell, freies Elektronengas in Metallen, Potentialtopf, Randbedingungen, SGL-Lösung, Energie-Eigenzustände pdf (1.7 MB)

          14.01.2016

Besetzung der erlaubten Energiezustände, Quantenzahlen, Fermi-Energie, 1D-3D, Bänder. Bänder quantitativ im Gitterpotential, Besetzungswahrscheinlichkeit, Fermi-Verteilung, Leitungsband, Valenzband, Isolator, Halbleiter pdf (1.6 MB)

          20.01.2016

Allg. Bänderschema, Halbleiter, Zustandsdichte, Bandkante, Ladungsträgerdichte, Eigenleitungsdichte, Bsp. Silizium, Dotierung von Halbleitern, Halbleiterbauelemente, pn-Übergang, elektr. Eigenschaften des pn-Übergangs, Diffusionsfeld pdf (1.7 MB)

          21.01.2016

Minoritätskonzentration, elektr. Eigenschaften in Verarmungszone, Raumladungen, Poissongleichung, Diffusionsspannung, Bandkantenverbiegung, Photodiode, Solarzelle, Halbleiterdiode, Diode: Strom-Spannungskurve, Transistor pdf (1.6 MB)

          27.01.2016

Funktionsweise des Transistors, Verstärkerschaltung, Supraleitung, Konzept der BCS-Theorie, Cooper-Paare, Meissner-Ochsenfeld-Effekt pdf (1.6 MB)

          28.01.2016

Magnetismus: Dia-, Para-, Ferromagnetismus, Magnetisierungskurve, Hysterese, Remanenz, Koerzitivkraft, atomistische Grundlagen des Magnetismus, Antiferro-, Ferrimagnetismus pdf (1.9 MB)

          03.02.2016

          04.02.2016

  8:00 - 10:00: Klausur

Achtung: wegen Terminkollisionen wurde der Klausuranfang um 1 Stunde auf 8 Uhr vorverlegt. Bei Problemen bitte umgehend per email beim Dozenten melden.

 

Verantwortlich für den Inhalt: P.G. Thirolf