1. Neutronen zur Untersuchung von Festkoerpern

Präsentation zum Thema: "1. Neutronen zur Untersuchung von Festkoerpern"—  Präsentation transkript:

1 1. Neutronen zur Untersuchung von Festkoerpern
Fragen: warum eigenen sich Neutronen besonders gut fuer Strukturuntersuchungen, welche Elemente sind besonders gut sichtbar? welche Vorteile haben Neutronen fuer die Messung dynamischer Gittereigenschaften? Skizzieren Sie den typischen experimentellen Aufbau eines inelastischen Streuexperiments , wie sieht dabei die Energie- und Impulsbilanz aus?

2 2. Klassifzierung von Festkoerpern: Fragen:
1. Wann ist ein Festkoerper ein Isolator, Halbleiter, Metall? Geben Sie jeweils zwei wichtige Beispiele an. 2. Was ist charakteristisch fuer die Metallbindung? Wie sind ihre relative Staerke und ihr Abstandsverhalten relativ zur Ionenbindung bzw. kovalenten Bindung? 3. Warum brauchen Legierungen keine festen Atomverhaeltnisse? 4. Was unterscheidet Kristalle von amorphen Festkoerpern... Wieviel Ordnung haben diese noch und wie wird diese charakterisiert?

3 3. Phononen und spezifische Waerme
Skizzieren Sie die Dispersionsrelationen fuer das NaCL Kristallgitter: -wie viele Zweige gibt es? Wieviele Phononfrequenzen fuer ein Mol? 2. Skizzieren Sie die spezifische Molwaerme cV als Funktion der Temperatur Und erklaeren Sie den Verlauf qualitativ. Was aendert sich fuer Diamant und warum? 3. Wie gross ist die innere Energie fuer ein Mol (Formel)? Benutzen Sie die Naeherung, die Phononzustandsdichte D(w) als kontinuierlich anzunehmen. 4. Welche Naeherung wird im Debye-Modell fuer D(w) gemacht? Welche Phononen werden damit betrachtet? Warum ist diese Naeherung gut? Was ist die phys. Bedeutung der Debyetemperatur?

4 4. Anharmonische Gittereigenschaften und Gitterpotentiale
-warum sind Gitterpotentiale grundsaetzlich anharmonisch? Welche simplen Eigenschaften von Festkoerpern kann man nur damit verstehen? - welche Rolle spielen Nachbarn die mehr als einen Gitterplatz entfernt sind? Fuer welche Bindungen sind sie besonders wichtig?

5 5. Elektronen im periodischen Potential
- viele Eigenschaften von Metallen lassen sich durch das Modell des freien Elektronengases verstehen. Was sind die wesentlich neuen Effekte, wenn man die Periodizitaet des Gitters mit beruecksichtigt. - wie kann man Voraussagen des Elektronengasmodells (naeherungsweise) einfach modifizieren um den Gittereigenschaften Rechnung zu tragen - welche Rolle spielt die effektive Elektronenmasse, welche Werte kann sie annehmen? Was bedeutet anschaulich eine negative Masse. - wie laesst sich die effektive Masse messen?

6 6. Waermeleitung und elektrische Leitfaehigkeit
1. Warum leiten Metalle sowohl Waerme als auch Strom sehr gut? 2. Warum und wie haengen beide Eigenschaften zusammen? 3. Wie unterscheidet sich die Elektronenkonfiguration der Edelmetalle von den Alkali? Warum sind die Edelmetalle erheblich bessere Leiter obwohl sie dieselben Valenzelektronen haben? 4. Skizzieren sie den spez. Widerstand vs. T . Welche Effekte dominieren bei welcher Temperatur? 5. Wie ist die relative Leitfaehigkeit von Legierungen und von amorphen Metallen relativ zu kristallinen reinen Metallen?

7 7. Reflektivitaet und Brechungsindex fuer Metalle
-Warum sind Metalle im optischen Bereich im allgemeinen gute Spiegel? -Gilt das auch im UV?