Atome, Moleküle und optische Physik 1: Atomphysik und by Ingolf V. Hertel, Claus-Peter Schulz (auth.)

By Ingolf V. Hertel, Claus-Peter Schulz (auth.)

Das Buch wendet sich in erster Linie an fortgeschrittene Studierende der Physik und der Physikalischen Chemie bis hin zur advertising. Es bietet eine detaillierte Einführung in die wichtigsten Themenkomplexe der Atom- und Molekülphysik und der damit verbundenen Methoden moderner optischer Physik. In vielen ausgewählten Teilgebieten führt es bis hin zum aktuellen Stand der Forschung. Zugleich spricht es aber auch den aktiven Wissenschaftler an und will ein Standardwerk des Gebietes sein.

Durch die klar strukturierten Kapitel wird der Leser - ausgehend von den Grundlagen der Quantenphysik - schrittweise mit den wichtigsten Phänomenen und Modellen der Atom- und Molekülphysik vertraut gemacht und, wo immer es sich anbietet, an deren aktuellen Entwicklungen in der modernen Forschung herangeführt. Im hier vorgelegten ersten Teil wird das gewissermaßen kanonische Wissen mit dem Schwerpunkt Struktur der Atome und Moleküle und der einschlägigen Spektroskopie zusammengetragen. In dem noch in Arbeit befindlichen zweiten Teil werden vertiefende Kenntnisse dazu vermittelt und ausgewählte Kapitel der modernen Optik, Laserphysik, Clusterforschung und Streuphysik behandelt, sowie ein kleiner Exkurs in die Welt der kalten Atome und Moleküle gegeben.

Insgesamt möchten die beiden Bände dieses Lehrbuchs dem interessierten Leser zeigen, dass Atom-, Molekül- und optische Physik nach wie vor ein lebendiger Bereich der modernen physikalischen Forschung ist.

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Ein ausgedehntes Elektronengas zu erzwungenen Schwingungen anregt, gibt es keine Resonanzfrequenz, in deren Nachbarschaft besonders stark absorbiert wird. 52) √ wird dabeschrieben, die für ω < ωp negativ wird. Der Brechungsindex n = her unterhalb der Plasmafrequenz imaginär,4 d. h. das Medium absorbiert alle Frequenzen ω < ωp und transmittiert solche mit ω > ωp . Plasmonresonanzen in isolierten Teilchen werden wir in Band 2 dieses Buches im Zusammenhang mit Metallclustern noch ausführlicher besprechen.

2. Die beobachtete Multiplizität entspricht nicht der Erwartung für ganzzahlige Drehimpulse nach dem Bohr’sche Modell. Die Zweifachaufspaltung lässt mit 2 = 2j + 1 nur den Schluss zu, dass das untersuchte Atom (Ag) die Drehimpulsquantenzahl j = 1/2 hat. Dies gilt sowohl für Silber wie auch für die Alkalimetalle wie Na, K, . . Wir müssen also das Bohr’sche Modell erweitern und ganz allgemein annehmen, dass es auch halbzahlige Drehimpulse gibt. 15 Elektronenspin 43 Drehimpulsbetrag Quantenzahlen |J | = j (j + 1) j = 0, 1/2, 1, 3/2, 2 .

Solche Experimente werden heute an speziell dafür gebauten Kernreaktoren durchgeführt und sind aus der gesamten Strukturaufklärung nicht mehr wegzudenken. Für die Zukunft sind alternativ weltweit sogenannte Spallationsquellen geplant bzw. im Bau. Auch thermische oder suprathermische, neutrale He-Atome werden für die Strukturaufklärung genutzt. Da sie nicht in die Materie eindringen, eignen sie sich allerdings nur zur Oberflächenanalyse. Man kann sich natürlich fragen, ob und wieweit man die Wellenoptik von Teilchenstrahlen treiben kann.

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