Lehr-Lern-Praktikum für Studierende Lehramt Physik (Modul 12-PHY-L_LLP); Erarbeitung von Lehrumgebungen und Tutorien für Studienanfänger in den Bereichen der Mechanik bzw. Elektrodynamik und Optik und ihrer mathematischen Methoden

Einführung in die experimentelle Quantenmechanik für die Studiengänge Lehramt Physik

Ziele

Die Studierenden

  • kennen die experimentellen Grundlagen und Anwendungen der Quantenphysik,
  • sind in der Lage Aufgaben aus diesen Bereichen selbstständig zu lösen, ihre erworbenen Kenntnisse bei typischen Experimenten und Problemstellungen zu überprüfen und experimentelle Ergebnisse und Konzepte der Atomphysik zu präsentieren,
  • haben gelernt, mit Begriffen der Atomphysik wissenschaftlich zu diskutieren und zu argumentieren.
Inhalt
  • Quantenoptik, Photonen, Plancksches Strahlungsgese
  • äußerer Photoeffekt, Compton-Effekt, Rotverschiebung von Spektrallinien im Gravitationsfeld, Mößbauereffekt
  • Partikel-Wellen-Dualismus, de-Broglie-Beziehung, Teilcheninterferometrie
  • Rutherford-Streuung, Atombau
  • Bohrsches und quantenmechanisches Atommodell des Wasserstoffatoms; Orbitale, Energieniveauschema und Linienspektren des Wasserstoffs
  • Orbitale und Termschema ausgewählter Mehrelektronenatome,
  • Feinstrukturaufspaltung, Atomspektroskopie
  • charakteristische Röntgenstrahlung; Systematik des Atombaus und des Periodensystems
  • Atome in äußeren Feldern, Zeeman-Effekt