Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Kapitel 3: Stichworte 1 Trajektorie (klassische Mechanik) Schwarzer Körper, Ultraviolett-Katastrophe, Energiequantelung, Plancksches Wirkungsquantum h.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Kapitel 3: Stichworte 1 Trajektorie (klassische Mechanik) Schwarzer Körper, Ultraviolett-Katastrophe, Energiequantelung, Plancksches Wirkungsquantum h."—  Präsentation transkript:

1 Kapitel 3: Stichworte 1 Trajektorie (klassische Mechanik) Schwarzer Körper, Ultraviolett-Katastrophe, Energiequantelung, Plancksches Wirkungsquantum h Photoelektrischer Effekt, Lichtquanten, Photonen, Austrittsarbeit, Compton-Effekt Experiment von Davisson & Germer, Materiewelle, de-Broglie Beziehung Welle-Teilchen Dualismus Wellenfunktion, Schrödinger-Gleichung, Hamilton-Operator, Observable, Operator, Schrödinger-Gleichung und Wellenfunktion für ein freies Teilchen, Wahrscheinlichkeitsdichte, Normierungsbedingung, Eigenschaften von Heisenbergsche Unschärferelation, komplementäre Eigenschaften

2 Kapitel 4: Stichworte 2 Teilchen im 1-dimensionalen Kasten, Randbedingung, Normalisierungskonstante, Quantenzahl, Energiequantelung, Energie- Eigenwerte und Eigenfunktionen, Nullpunktsenergie Teilchen im 3-dimensionalen Kasten, Separationsansatz, Entartung Tunneleffekt, Abhängigkeit der Tunnelwahrscheinlichkeit

3 Tunneleffekt 3 Friedrich Hund deutscher Physiker 1896-1997 Leipzig (1929-46) Hundsche Regel http://de.wikipedia.org/wiki/Tunneleffekt Tunnelwahrscheinlichkeit T V 0 -E :Höhe der Barriere m : Masse des Teilchens B : Breite der Barriere Bilder aus Physikalische Chemie, Atkins & de Paula, Wiley VCH, 5. Auflage (2013)

4 Rastertunnelmikroskop 4 (scanning tunneling microscope = STM) http://de.wikipedia.org/wiki/Rastertunnelmikroskop Oberfläche eines Gold-Einkristalls (Konturen einzelner Atome sichtbar!) Das Anlegen einer kleinen Spannung zwischen Spitze und Oberfläche führt zu einem Tunnelstrom, der sehr empfindlich auf kleinste Abstandsänderungen ist, da die Tunnel- wahrscheinlichkeit exponentiell mit dem Abstand abnimmt. Bild aus Physikalische Chemie, Atkins & de Paula, Wiley VCH, 5. Auflage (2013)

5 Nobelpreis Physik 1986 5 Ernst Ruska deutscher Ingenieur 1906-1988 FHI-Berlin Gerd Binnig deutscher Physiker 1947- IBM Rüschlikon Heinrich Rohrer schweizer Physiker 1933-2013 IBM Rüschlikon "for his fundamental work in electron optics, and for the design of the first electron microscope" und "for their design of the scanning tunneling microscope". Quanten-Koralle 76 Fe-Atome auf einer Kupfer 111 Oberfläche Surf. Rev. Lett. 2 127 (1995). IBM Rüschlikon : Image originally created by IBM Corporation. Positionierung einzelner Atome Xenon auf Nickel (110) Nature 344 524 (1990). Rastertunnelmikroskop

6 Kapitel 4: Anwendungen der Quantenmechanik 4 Anwendungen der Quantenmechanik 4.1 Translation: Bewegung in einer Dimension 4.2 Teilchen im 3-dimensionalen Kasten 4.3Tunneleffekt 4.4Rotation: Teilchen auf einer Kreisbahn 4.5Schwingung: der harmonische Oszillator Literatur Wedler: Kapitel 1.4.12-15, 3-3.1.2 (S. 149-169, 531-549) großer Atkins: Kapitel 8 (S. 303-340) kleiner Atkins: Kapitel 12.9-12.11 (S. 551-567) Elements of PC: Chapter 12.7-12.9 (S. 297-311)

7 Rotationsbewegung 7 A) Definition de Drehimpulses J und der z-Komponente des Drehimpulses J z 2 zyklische Randbedingungen φ : Ψ(r,0, ) = Ψ(r,, ) : Ψ(r,φ,0) = Ψ(r,φ, ) 2 Quantenzahlen Bahndrehimpulsquantenzahl l magnetische Quantenzahl m l C) Drehwinkel und Drehimpuls sind auch komplementäre Größen! (Heisenberg) Somit kann man bestens den Betrag des Drehimpulses J und eine seiner Komponenten (z.B. J z ) gleichzeitig bestimmen. B) Rotation in 3D Ψ(r,φ, ) φ φ φ Bilder aus Physikalische Chemie, Atkins & de Paula, Wiley VCH, 5. Auflage (2013)

8 Vektormodell der Rotation: Beispiel l =2 8 Bahndrehimpulsquantenzahl l =2 m l = -2,-1,0,+1,+2 l bestimmt die Länge des Vektors (Betrag des Drehimpulses) und m l die Richtung der Rotation 1) J x, J y, und J z sind komplementäre Größen., d.h., bei bekanntem J z bleiben J x und J y undefiniert. 2) Man sagt, der Drehimpulsvektor präzessiert um die z-Achse und stellt dies graphisch durch einen Kegel dar. Bilder aus Physikalische Chemie, Atkins & de Paula, Wiley VCH, 5. Auflage (2013)

9 Präzession 9 http://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A4zession http://www.youtube.com/watch?v=cquvA_IpEsA

10 Kapitel 4: Stichworte 10 Teilchen im 1-dimensionalen Kasten, Randbedingung, Normalisierungskonstante, Quantenzahl, Energiequantelung, Energie- Eigenwerte und Eigenfunktionen, Nullpunktsenergie Teilchen im 3-dimensionalen Kasten, Separationsansatz, Entartung Tunneleffekt, Abhängigkeit der Tunnelwahrscheinlichkeit Teilchen auf einer Kreisbahn: zyklische Randbedingung Rotation in drei Dimensionen: Bahndrehimpuls l, magnetische Quantenzahl m l, Energie eines Teilchens auf einer Kugeloberfläche, Präzession potentielle Energie des harmonischen Oszillators, Energiequantelung des Harmonischer Oszillators, Schwingungsquantenzahl v

11 Kapitel 5: Quantenchemie 5 Quantenchemie: Aufbau der Atome 5.1 Wasserstoffähnliche Atome 5.2 Mehrelektronenatome 5.3 Periodizität der atomaren Eigenschaften 5.4 Die Spektren von Mehrelektronenatomen Literatur Wedler: Einführung 1.4.4-6, 1.4.10 (S. 111-130, 138-146) großer Atkins: Kapitel 7.1-7.2 (S. 263-280) kleiner Atkins: Kapitel 13-13.7 (S. 571-592) Literatur Wedler: Kapitel 3.1.3-3.2.1, 3.2.6-3.2.7 (S. 549-590,604-609) großer Atkins: Kapitel 9 (S. 341-383) kleiner Atkins: Kapitel 13 (S. 571-614) Elements of PC: Chapter 13 (S. 315-341)


Herunterladen ppt "Kapitel 3: Stichworte 1 Trajektorie (klassische Mechanik) Schwarzer Körper, Ultraviolett-Katastrophe, Energiequantelung, Plancksches Wirkungsquantum h."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen