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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)
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Datum |
Thema der Vorlesung |
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16.10.2019 |
V1: Atomkern: Thomson-Modell, Rutherford-Experiment, Stossparameter, Streuversuche, konstante Kerndichte; Eigenschaften der Kerne: Ladung, Isotope, Isotone, Isobare, Nuklidkarte |
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17.10.2019 |
V2: Bestimmung der Kernmasse: Aston,- Mattauch-Massenspektrometer: m/q, Masse der Kerne, Kernradius, Kerndichte, Starke Wechselwirkung, Bindungsenergie und Massendefekt, Bindungsenergiekurve | |
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23.10.2019 |
V3: Kernmodelle: (QM-)Potentialtopf-Modell, Tröpfchenmodell, Terme der Bindungsenergie aus Weizsäcker-Massenformel, Schalenstruktur d. Atomkerne, magische Zahlen, Nuklidkarte (Details) | pdf (1.7 MB) |
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24.10.2019 |
V4: Radioaktivität, γ-Strahlung, alpha-Strahlung, Tunneleffekt, Übergangswahrscheinlichkeit, Tunnelwahrscheinlichkeit, Gamov-Faktor, beta-Strahlung, electron capture | pdf (1.6 MB) |
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30.10.2019 |
V5: radioaktives Zerfallsgesetz, Halbwertszeit, Lebensdauer, Aktivität, Altersbestimmung (14C), Erzeugung von Kernen: SHE, (spontane) Kernspaltung | pdf (1.7 MB) |
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31.10.2019 |
V6: n-induzierte Spaltung bei 235U, 238U, Abh. von Deformationsenergie, Spaltbarriere Energiegewinnung, Kettenreaktion, Kritikalität, Moderator, n-Lebenszyklus im Reaktor, Kernfusion | |
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06.11.2019 |
V7: 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) |
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07.11.2019 |
V8: Strahlung in der Medizin, Röntgenstrahlung, Dosis, Äquivalentdosis, Überlebenskurve, Strahlentherapie, Beschleuniger, Synchrotron, Fixed Target, Collider-Experimente, Einschub: Berechnung Schwerpunktsenergie | pdf (1.9 MB) |
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13.11.2019 |
V9: Beschleunigertypen: elektrostatisch, Linearbeschleuniger, Kreisbeschleuniger, Synchrotronstrahlung, Kenngrößen von Beschleunigern, Bsp.: Speicherring, Zyklotron | pdf (1.7 MB) |
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14.11.2019 |
V10: Detektoren, Blasenkammer, Ionisationskammer, Proportionalzählrohr, Proportionalkammer, Driftkammer, Geiger-Müller-Zählrohr, Halbleiterzähler, Szintillationszähler, Kalorimeter, Teilchen-Identifikation im Colliderdetektor (Zwiebel-Aufbau) | pdf (1.8 MB) |
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20.11.2019 |
V11: Arten chemischer Bindung: ionisch, kovalent, metallisch, van-der-Waals, H-Brücken, QM-Behandlung der kovalenten Bindung: bindende, antibindende Orbitale,, Energieformen im Molekül | |
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21.11.2019 |
V12: Potentialverlauf, Spektren 2-atomiger Moleküle, Rotationsspektren, Energieniveau-Schema, Rotationskonstante, Trägheitsmoment, reduzierte Masse | |
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27.11.2019 |
V13: Zusammenfassung Rotationsspektren, Energiehierarchie, Schwingungsspektren, Schwingungsmodi, Valenzschwingung bei 2-atomigem Molekül, harmonischer Federoszillator, Schwingungs-Lösungen der SGL, Quantenzahl, Auswahlregel, Wellenlängen, Anregungen |
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28.11.2019 |
V14: Rotations-Schwingungsspektren, mögliche Übergänge, P- und R-Zweige, Absorptionsspektrum von HCl, Isotopenaufspaltung, mehratomige Moleküle: Bsp. H2O, NH3, CH4, Hybridisierung |
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04.12.2019 |
V15: Kristallstruktur (Kugelbeispiel), Netzebenen, Translationsgitter, Basisvektoren, Einheitszelle, Elementarzelle, Kristallsysteme, Bravais-Gitter, fcc, bcc | |
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05.12.2019 |
V16: 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 | |
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11.12.2019 |
V17: Strukturbestimmung mit Laue-Verfahren, Strukturbestimmung mit Debye-Scherrer-Verfahren, Kristallbaufehler, Gitterschwingungen, Dispersionsrelation, Phasen-, Gruppengeschwindigkeit, Modell; lineare Kette (Bewegungs-DGL aufstellen) |
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12.12.2019 |
V18: lineare Kette: DGL lösen, zeichnen, Brillouin-Zone einführen, 2-atomige lineare Kette rechnen, optischer, akustischer Zweig, Phononen, Wigner-Seitz-Zelle, Brillouin-Zone(n) |
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18.12.2019 |
V19: Mechanische und Thermische Eigenschaften von FK, Festigkeit, Verformung, Spannungs-Dehnungs-Diagramm, Härte, Wärmekapazität, Gleichverteilungssatz, Dulong-Petit-Regel, spezifische Wärmekapazität nach Einstein, Boltzmann-Verteilung |
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19.12.2019 |
V20: Boltzmann-Verteilung, Energieinhalt eines Festkörpers nach Einstein (QM-Oszillatormodell), Grenzfälle: hohe, niedrige Temperaturen, T gegen 0, Vergleich mit Experiment, Debye-Modell |
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08.01.2020 |
V21: elektrische Eigenschaften von Festkörpern, elektr. Leitfähigkeit, Beweglichkeit, Hall-Effekt, Hall-Spannung, Hall-Winkel, Atomistisches Modell der Elektronenleitung, Drude-Modell, Driftgeschwindigkeit, mittlere freie Weglänge, Stoßzeit |
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09.01.2020 |
V22: 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 |
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15.01.2020 |
V23: Besetzung der erlaubten Energiezustände, Quantenzahlen, Fermi-Energie, 1D-3D, Bänder. Bänder quantitativ im Gitterpotential, Besetzungswahrscheinlichkeit, Fermi-Verteilung, Leitungsband, Valenzband, Isolator, Halbleiter |
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16.01.2020 |
V24: Allg. Bänderschema, Halbleiter, Zustandsdichte, Bandkante, Ladungsträgerdichte, Eigenleitungsdichte, Bsp. Silizium, Dotierung von Halbleitern, Halbleiterbauelemente, pn-Übergang, elektr. Eigenschaften des pn-Übergangs, Diffusionsfeld |
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22.01.2020 |
V25: Minoritätskonzentration, elektr. Eigenschaften in Verarmungszone, Raumladungen, Poissongleichung, Diffusionsspannung, Bandkantenverbiegung, Photodiode, Solarzelle, Halbleiterdiode, Diode: Strom-Spannungskurve, Transistor |
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23.01.2020 |
V26: Funktionsweise des Transistors, Verstärkerschaltung, Supraleitung, Konzept der BCS-Theorie, Cooper-Paare, Meissner-Ochsenfeld-Effekt |
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29.01.2020 |
V27: Magnetismus: Dia-, Para-, Ferromagnetismus, Magnetisierungskurve, Hysterese, Remanenz, Koerzitivkraft, atomistische Grundlagen des Magnetismus, Antiferro-, Ferrimagnetismus |
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30.01.2020 |
keine Vorlesung; Fragestunde |
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05.02.2020
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Fragestunde |
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06.02.2020 |
Klausur : 8:30 - 10:00, H206 (Übungsraum) |
Verantwortlich für den Inhalt: P.G. Thirolf