PHY131 Physik III
PHY139 Physik III für Studierende des Nebenfachs Physik

Allgemeine Informationen

Dozent: Prof. Laura Baudis
Assistenten: Dr. Roman Hiller, Dr. Alex Kish, Michael Miloradovic, Julien Wulf
Link im Vorlesungsverzeichnis: PHY131     PHY139
Vorlesungen:

Montag: 12.15 - 14.00: Raum Y16 G15

Mittwoch: 10.15 - 12.00: Raum Y16 G15

Freitag: 08.15 - 09.00: Raum Y16 G15

 

Übungen:

Freitag: 09.15 - 11.00: Räume Y13 L11/L13, Y16 G15, Y36 J33

Beginn: Freitag, 29. September 2017

Praktikum:

Blockkurs im Januar 2018

Informationen und Praktikumsunterlagen

Leistungsnachweis

  • Besuch der Übungen; 60% aller Übungen gelöst (Punkte nur bei Anwesenheit); mindestens 3 mal an der Tafel vorrechnen
  • Besuch des Praktikums Physik III
  • Bestehen der schriftlichen Prüfung

Das Modul PHY139 (8 ETCS-Punkte) underscheidet sich vom Modul PHY131 (12 ETCS-Punkte) durch den Wegfall des Praktikums.

Prüfungsdatum: xx. Januar, 2018, um 9:00 Uhr, Raum Y16-G-15

Organisation (PDF, 108 KB)

Vorlesungsthemen

Organisation, Inhalt, Literatur; Quantenverhalten

Quantisierung von Ladung, Licht und Energie

Quantisierung der elektrischen Ladung, Schwarzkörperstrahlung.

Das Rayleigh-Jeans Gesetz, das Planck’sches Strahlungsgesetz.

Der photoelektrische Effekt, verschiedene Beispiele

Röntgenstrahlung und Compton Effekt; Zusammenfassung bisher

Frühe Atomphysik

Atomspektren, das Rutherford’sche Atommodell

Rutherfordstreuung, Grösse der Atomkerne, Beispiele

Das Bohr'sche Atommodell, Korrekturen; Beispiele

Korrespondenzprinzip, Feinstrukturkonstante, Röntgenspektren, Auger-Elektronen

Das Frank-Hertz Experiment; Zusammenfassung bisher

Welleneigenschaften von Teilchen

Welleneigenschaft von Teilchen, De Broglie Hypothese, Davisson-Gerner Experiment

Beugung anderer Teilchen,  Bestimmung der De Broglie Wellenlänge

Grundeigenschaften der Materiewellen, Wellenpakete

Die statistische Interpretation der Wellenfunktion, die Unschärferelation

Beispiel: Gammastrahlung-Mikroskop

Folgerungen aus der Unschärferelation, Beispiele, Welle-Teilchen Dualismus; Zusammenfassung bisher

Die Schrödingergleichung

Die eindimensionale Schrödinger-Gleichung, Separation von Zeit und Raumkoordinaten, Randbedingungen

Kastenpotential mit unendlich hohen Wänden, Vergleich mit den klassischen Ergebnissen

Die komplette Wellenfunktion, Beispiele

Das endlich tiefe Potentialtopf, Beispiele; Erwartungswerte und Operatoren

Reflektion und Transmission von Wellen, Stufenpotential

Potentialbarriere, Tunneleffekt; Beispiele: Alpha-Zerfall

Der einfache harmonische Oszillator; Zusammenfassung bisher 

Atomphysik

Die Schrödinger-Gleichung in 3 Dimensionen: unendliches Kastenpotential in 3 Dimensionen,  sphärische Koordinaten

Quantisierung des Drehimpulses und der Energieniveaus im Wasserstoffatom; Zusammenfassung: Quantenzahlen des H-Atoms

Die Wellenfunktionen des Wasserstoffatoms (Grundzustand, angeregte Zustände)

Der Spin des Elektrons: das magnetische Moment, das Stern-Gerlach Experiment

Gesamtdrehimpuls und Spin-Bahn Effekt; Spin-Bahn Kopplung; Zeeman Effekt

Die Schrödinger-Gleichung für mehrere Teilchen, das Pauli-Prinzip. Grundzustand der Atome (Periodensystem: He, Li, Be, B bis Ne, Na bis Ar, Atome mit Z>18)

Zusammenfassung bisher

Literatur

Modern Physics, P.A. Tipler, R.A. Llewellyn

Atom- und Quantenphysik, H. Haken, H.C. Wolf

Experimentalphysik 3, W. Demtröder

Feynman-Vorlesungen über Physik 5, Quantenmechanik

Atomphysik, T. Mayer-Kuckuk