Physik: Einführungskurs für Studierende der Naturwissenschaften und Elektrotechnik 3 Optik, Quantenphänomene und Aufbau der Atome : mit 13 Tabellen
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| Language: | German |
| Published: |
München [u.a.]
Oldenbourg
1996
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| Edition: | 2., verb. Aufl. |
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PHYSIK III OPTIK, QUANTENPHAENOMENE UND AUFBAU DER ATOME EINFUHRUNGSKURS
FUER STUDIERENDE DER NATURWISSENSCHAFTEN UND ELEKTROTECHNIK VON WOLFGANG
ZINTH UND HANS-JOACHIM KOERNER 2., VERBESSERTE AUFLAGE MIT 154 BILDERN
UND 13 TABELLEN R. OLDENBOURG VERLAG MUENCHEN WIEN 1996 INHALT A. OPTIK 1
1. EINFUEHRUNG UND HISTORISCHER UEBERBLICK 1 2. DIE ELEKTROMAGNETISCHE
THEORIE DES LICHTES 5 2.1 DIE WELLENGLEICHUNG UND IHRE LOESUNGEN 5 2.2
ENERGIE UND IMPULS VON LICHT 11 2.3 PHASEN- UND GRUPPENGESCHWINDIGKEIT
13 2.4 DISPERSION VON LICHT 15 2.4.1 DIE FREQUENZABHAENGIGKEIT DER
DIELEKTRIZITAETSKONSTANTE 16 2.4.2 DER BRECHUNGSINDEX 17 2.4.3 DIE
ABSORPTION VON LICHT 18 2.4.4 DIE DISPERSION VON DICHTEN MEDIEN 21 2.4.5
BRECHUNGSINDEX UND ABSORPTION VON METALLEN 23 2.5 ELEKTROMAGNETISCHE
WELLEN AN GRENZFLAECHEN 24 2.5.1 REFLEXIONS- UND BRECHUNGSGESETZ 25 2.5.2
DIE FRESNELSCHEN FORMELN FUER DEN REFLEXIONSGRAD EINER GRENZFLAECHE . 27
2.5.3 ANWENDUNGEN DER TOTALREFLEXION 32 2.5.4 TOTALREFLEXION UND
EVANESZENTE WELLEN 36 2.5.5 DAS REFLEXIONSVERMOEGEN ABSORBIERENDER MEDIEN
37 2.5.6 DIE FARBE VON GEGENSTAENDEN 38 2.5.7 STREUUNG VON
ELEKTROMAGNETISCHEN WELLEN 40 VIII INHALT 3. DIE GEOMETRISCHE OPTIK 43
3.1 DAS FERMATSCHE PRINZIP 44 3.1.1 DAS REFLEXIONSGESETZ 46 3.1.2 DAS
FERMATSCHE PRINZIP UND DAS BRECHUNGSGESETZ 47 3.2 STRAHLENABLENKUNG
DURCH EIN PRISMA 50 3.3 DIE OPTISCHE ABBILDUNG 51 3.3.1 REELLE UND
VIRTUELLE ABBILDUNGEN 52 3.3.2 ABBILDUNG AN EINEM KUGELSPIEGEL 53 3.3.3
ABBILDUNG DURCH BRECHENDE KUGELFLAECHEN 55 3.3.4 ABBILDUNGSGLEICHUNG FUER
DUENNE LINSEN 57 3.3.5 DICKE LINSEN UND LINSENSYSTEME 60 3.3.6
LINSENFEHLER 64 3.3.7 BEGRENZUNGEN IN OPTISCHEN SYSTEMEN 69 3.3.8 DESIGN
UND HERSTELLUNG VON OBJEKTIVEN 71 3.4 INSTRUMENTE DER GEOMETRISCHEN
OPTIK 72 3.4.1 DER PROJEKTIONSAPPARAT 72 3.4.2 DIE PHOTOGRAPHISCHE
KAMERA 73 3.4.3 DAS AUGE 77 3.4.4 VERGROESSERNDE OPTISCHE INSTRUMENTE 79
3.5 ELEKTRONENOPTIK 89 4. WELLENEIGENSCHAFTEN VON LICHT 93 4.1 DIE
KIRCHHOFFSCHE BEUGUNGSTHEORIE 94 4.2 FRESNELSCHE UND FRAUNHOFERSCHE
BEUGUNG 97 4.2.1 DIE FRESNELSCHE BEUGUNG 99 INHALT IX 4.2.2
FRAUNHOFERSCHE BEUGUNG 101 4.2.3 DAS BABINETSCHE PRINZIP 102 4.3
SPEZIELLE FAELLE DER FRAUNHOFERSCHEN BEUGUNG 102 4.3.1 BEUGUNG AN EINEM
LANGEN SPALT 102 4.3.2 BEUGUNG AN EINER RECHTECKBLENDE 105 4.3.3 BEUGUNG
AN EINER KREISFOERMIGEN OEFFNUNG 106 4.3.4 BEUGUNG AM DOPPELSPALT 107
4.3.5 BEUGUNG AM GITTER 111 4.3.6 GITTERSPEKTROMETER 115 4.3.7 BEUGUNG
AN MEHRDIMENSIONALEN GITTERN 117 4.4 INTERFERENZ 121 4.4.1 DIE KOHAERENZ
VON LICHTQUELLEN 123 4.4.2 SPEZIELLE INTERFEROMETERANORDNUNGEN 125 4.4.3
INTERFERENZEN DUENNER SCHICHTEN 129 4.4.4 VIELFACHINTERFERENZEN AM
BEISPIEL DES FABRY-PEROT-INTERFEROMETERS . 135 4.5 ANWENDUNGEN VON
BEUGUNG UND INTERFERENZ 141 4.5.1 DAS AUFLOESUNGSVERMOEGEN OPTISCHER
GERAETE 141 4.5.2 DIE ABBESCHE THEORIE DER BILDENTSTEHUNG UND
FOURIEROPTIK 147 4.5.3 HOLOGRAPHIE 152 4.6 DIE POLARISATION VON LICHT
155 4.6.1 POLARISATIONSZUSTAENDE VON LICHT 156 4.6.2 POLARISATOREN 158
4.6.3 DOPPELBRECHUNG 164 4.6.4 ANWENDUNGEN DER DOPPELBRECHUNG 171 4.6.5
INDUZIERTE DOPPELBRECHUNG 174 X INHALT 4.6.6 OPTISCHE AKTIVITAET UND
FARADAY-EFFEKT 178 4.7 NICHTLINEARE OPTIK 182 4.7.1 PHAENOMENE, DIE MIT
DER NICHTLINEAREN SUSZEPTILITAET ZWEITER ORDNUNG VERKNUEPFT SIND 183 4.7.2
PHAENOMENE, DIE MIT DER NICHTLINEAREN SUSZEPTILITAET DRITTER ORDNUNG
VERKNUEPFT SIND 186 4.7.3 NICHTLINEARE OPTISCHE SCHALTELEMENTE 189 B.
QUANTENPHAENOMENE UND AUFBAU DER ATOME 193 5. QUANTENPHAENOMENE: WELLEN
UND TEILCHEN 193 5.1 EINFUEHRUNG UND UEBERBLICK 193 5.2 PHOTONEN 195 5.2.1
DIE ENERGIE DER PHOTONEN: DER PHOTOEFFEKT 196 5.2.2 ANWENDUNGEN DES
PHOTOEFFEKTS 200 5.2.3 DER IMPULS DER PHOTONEN: DER COMPTON-EFFEKT 203
5.2.4 ANWENDUNGEN DES COMPTON-EFFEKTS 207 5.2.5 ERZEUGUNG VON
BREMSSTRAHLUNG UND CHARAKTERISTISCHER ROENTGENSTRAH- LUNG 210 5.2.6
PAARERZEUGUNG 211 5.2.7 DREHIMPULS DER PHOTONEN 213 5.2.8 BEMERKUNGEN
ZUM WELLE-TEILCHEN-DUALISMUS DER PHOTONEN 215 5.3 EMISSION VON LICHT 216
5.3.1 TEMPERATURSTRAHLER UND STRAHLUNGSGESETZE 216 5.3.2 DIE PLANCKSCHE
STRAHLUNGSFORMEL 219 5.3.3 BEISPIELE 222 5.3.4 BEMERKUNGEN ZUR
FUNKTIONSWEISE DES LASERS 224 INHALT XI 5.4 ELEKTRONEN UND POSITRONEN
226 5.4.1 FUNDAMENTALE EIGENSCHAFTEN 226 5.4.2 QUANTISIERUNG DER
ELEKTRISCHEN LADUNG 227 5.4.3 ERZEUGUNG FREIER ELEKTRONEN 227 5.4.4
MESSUNG DER ELEKTRONENLADUNG 228 5.4.5 DER KLASSISCHE ELEKTRONENRADIUS
230 5.4.6 SPEZIFISCHE LADUNG E/MO 230 5.4.7 SPIN-QUANTISIERUNG,
STERN-GERLACH-EXPERIMENT 232 5.4.8 WEITERFUEHRENDE DISKUSSION 236 5.5
MATERIEWELLEN 238 5.5.1 EINFUEHRENDE BEMERKUNGEN 238 5.5.2
INTERFERENZPHAENOMENE MIT TEILCHENSTRAHLEN 239 5.5.3 WELLENPAKETE 242
5.5.4 WAHRSCHEINLICHKEITSINTERPRETATION DER WELLENFUNKTION *(*, T) .
245 5.5.5 UNSCHAERFERELATIONEN 246 5.5.6 EINIGE BEISPIELE FUER DIE
BEDEUTUNG DER UNSCHAERFERELATION 249 5.6 SCHROEDINGER-GLEICHUNG 252 5.6.1
FORMULIERUNG 252 5.6.2 EINE ERSTE ANWENDUNG: TUNNELPHAENOMENE 255 5.7
QUANTISIERUNG GEBUNDENER ZUSTAENDE 263 5.7.1 VORBEMERKUNG:
KONTINUIERLICHE UND DISKRETE ENERGIEEIGENWERTE . . . 263 5.7.2 ANREGUNG
UND ZERFALL DISKRETER NIVEAUS VON ATOMEN UND MOLEKUELEN 264 5.7.3
QUANTENMECHANISCHE ANALYSE EINIGER EINDIMENSIONALER SYSTEME . . . 267
5.7.4 PROBLEME IN DREI DIMENSIONEN: LOESUNG DER SCHROEDINGER-GLEICHUNG IM
ZENTRALPOTENTIAL 271 XII INHALT 5.7.5 AUSGEWAEHLTE BEISPIELE 272 6.
AUFBAU DER ATOME 275 6.1 EINFUEHRENDE BEMERKUNGEN UND NOMENKLATUR 275 6.2
RUTHERFORD-STREUUNG 275 6.3 GROESSE DER ATOME 281 6.4 MASSEN DER ATOME,
MESSMETHODEN, ISOTOPIE 282 6.4.1 DEFINITIONEN UND EINHEITEN 282 6.4.2
MASSENMESSUNGEN UND ISOTOPIE 283 6.5 BINDUNGSENERGIEN DER ATOMKERNE 285
ANHANG 287 A.L BERECHNUNG DER AUSBREITUNG PARAXIALER STRAHLEN MIT DEM
MATRIZEN- VERFAHREN 287 A.L.L ALLGEMEINES 287 A.L.2 WIRKUNG EINER LINSE
289 A.1.3 ABBILDUNGEN IM MATRIZENFORMALISMUS 290 VERTIEFENDE LITERATUR
293 SACHREGISTER 295 |
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