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PdM II: Physik der Materie II – Vorlesung
Hier werden jeweils die aktuellen Unterlagen zur Vorlesung als PDF zum Download bereitgestellt.
Die Files sind mit einem Passwort geschützt, das Ihnen in der Vorlesung mitgeteilt wird.
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)
Dank des Einsatzes von Frau Stephanie Schuh steht auch eine zusammenhängende gut lesbare Abschrift der einzelnen Vorlesungsfiles zur Verfügung, die HIER heruntergeladen werden kann.
Es lohnt sich jetzt noch weiter nach unten zu scrollen. Dort folgen die Vorlesungsmaterialien!
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Datum |
Thema der Vorlesung |
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20.10.2021 |
V1: Atomkern: Thomson-Modell, Rutherford-Experiment, Stossparameter, Streuversuche, konstante Kerndichte; Eigenschaften der Kerne: Ladung, Isotope, Isotone, Isobare, Nuklidkarte |
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21.10.2021 |
V2: Bestimmung der Kernmasse: Aston,- Mattauch-Massenspektrometer: m/q, Masse der Kerne, Kernradius, Kerndichte, Starke Wechselwirkung, Bindungsenergie und Massendefekt, Bindungsenergiekurve | |
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27.10.2021 |
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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28.10.2021 |
V4: Radioaktivität, γ-Strahlung, alpha-Strahlung, Tunneleffekt, Übergangswahrscheinlichkeit, Tunnelwahrscheinlichkeit, Gamov-Faktor, beta-Strahlung, electron capture | pdf (1.6 MB) |
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03.11.2021 |
V5: radioaktives Zerfallsgesetz, Halbwertszeit, Lebensdauer, Aktivität, Altersbestimmung (14C), Erzeugung von Kernen: SHE, (spontane) Kernspaltung | pdf (1.7 MB) |
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04.11.2021 |
V6: n-induzierte Spaltung bei 235U, 238U, Abh. von Deformationsenergie, Spaltbarriere Energiegewinnung, Kettenreaktion, Kritikalität, Moderator, n-Lebenszyklus im Reaktor, Kernfusion | |
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10.11.2021 |
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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11.11.2021 |
V8: Strahlung in der Medizin, Röntgenstrahlung, Dosis, Äquivalentdosis, Überlebenskurve, Strahlentherapie, Beschleuniger, Synchrotron, Fixed Target, Collider-Experimente, Einschub: Berechnung Schwerpunktsenergie | pdf (2.0 MB) |
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17.11.2021 |
V9: Beschleunigertypen: elektrostatisch, Linearbeschleuniger, Kreisbeschleuniger, Synchrotronstrahlung, Kenngrößen von Beschleunigern, Bsp.: Speicherring, Zyklotron | pdf (1.7 MB) |
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18.11.2021 |
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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24.11.2021 |
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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25.11.2021 |
V12: Potentialverlauf, Spektren 2-atomiger Moleküle, Rotationsspektren, Energieniveau-Schema, Rotationskonstante, Trägheitsmoment, reduzierte Masse | |
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01.12.2021 |
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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02.12.2021 |
V14: Rotations-Schwingungsspektren, mögliche Übergänge, P- und R-Zweige, Absorptionsspektrum von HCl, Isotopenaufspaltung, mehratomige Moleküle: Bsp. H2O, NH3, CH4, Hybridisierung |
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08.12.2021 |
V15: Kristallstruktur (Kugelbeispiel), Netzebenen, Translationsgitter, Basisvektoren, Einheitszelle, Elementarzelle, Kristallsysteme, Bravais-Gitter, fcc, bcc | |
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09.12.2021 |
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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15.12.2021 |
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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16.12.2021 |
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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22.12.2021 |
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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23.12.2021 |
no lecture |
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12.01.2022 |
V20: 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) |
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13.01.2022 |
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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19.01.2022 |
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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20.01.2022 |
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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26.01.2022 |
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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27.01.2022 |
V25: Minoritätskonzentration, elektr. Eigenschaften in Verarmungszone, Raumladungen, Poissongleichung, Diffusionsspannung, Bandkantenverbiegung, Photodiode, Solarzelle, Halbleiterdiode, Diode: Strom-Spannungskurve, Transistor |
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02.02.2022 |
V26: Funktionsweise des Transistors, Verstärkerschaltung, Supraleitung, Konzept der BCS-Theorie, Cooper-Paare, Meissner-Ochsenfeld-Effekt | |
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03.02.2022 |
V27: Magnetismus: Dia-, Para-, Ferromagnetismus, Magnetisierungskurve, Hysterese, Remanenz, Koerzitivkraft, atomistische Grundlagen des Magnetismus, Antiferro-, Ferrimagnetismus |
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09.02.2022 |
Fragestunde zur Vorlesung |
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10.02.2022 |
bei Bedarf Fortsetzung der Fragestunde (am Vortag zu entscheiden) |
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Verantwortlich für den Inhalt: P.G. Thirolf