Atom- und Quantenphysik: Eine Einführung in die experimentellen und theoretischen Grundlagen (German Edition)

Dieses Lehrbuch wendet sich an Studenten der Physik, der Naturwissenschaften oder der Elektrotechnik ab 3. Semester. Die Atomphysik und die dazugehörige Quantenphysik bilden die Grundlage für viele moderne Gebiete der Physik, der Chemie, Biologie wie auch der Elektrotechnik. Es führt sorgfältig und leicht verständlich in die Ergebnisse und Methoden der empirischen Atomphysik ein. Gleichzeitig wird dem Leser das Rüstzeug der Quantentheorie vermittelt, wobei die Wechselwirkung zwischen Experiment und Theorie besonders herausgearbeitet wird. Die Autoren haben die neuesten Resultate mit berücksichtigt und behandeln insbesondere auch die für Grundlagenforschung und Anwendung gleichermaßen wichtige Laserphysik und nichtlineare Spektroskopie. Verbesserungen und Ergänzungen in der vorliegenden 3. Auflage beziehen sich u.a. auf die Behandlung der relativistischen Klein-Gordon und Dirac-Gleichungen, eine theoretische Ableitung der Lamb-Verschiebung, neue Entwicklungen in der Spektroskopie innerer Schalen, neue Anwendungen der NMR-Spektroskopie, z.B. Tomographie. Außerdem enthält diese Auflage eine große Anzahl von Übungsaufgaben einschließlich der Lösungen zur Vertiefung und zum Selbststudium. Front Matter....Pages I-XVI Einleitung....Pages 1-4 Masse und Größe des Atoms....Pages 5-25 Die Isotopie....Pages 27-37 Kernstruktur des Atoms....Pages 39-51 Das Photon....Pages 53-71 Das Elektron....Pages 73-83 Einige Grundeigenschaften der Materiewellen....Pages 85-98 Das Bohrsche Modell des Wasserstoff-Atoms....Pages 99-126 Das mathematische Gerüst der Quantentheorie....Pages 127-154 Quantenmechanik des Wasserstoff-Atoms....Pages 155-172 Aufhebung der l -Entartung in den Spektren der Alkali-Atome....Pages 173-182 Bahn- und Spin-Magnetismus, Feinstruktur....Pages 183-205 Atome im Magnetfeld, Experimente und deren halbklassische Beschreibung....Pages 207-223 Atome im Magnetfeld, quantenmechanische Behandlung....Pages 225-253 Atome im elektrischen Feld....Pages 255-284 Allgemeine Gesetzmäßigkeiten optischer Übergänge....Pages 285-301 Mehrelektronenatome....Pages 303-314 Röntgenspektren, innere Schalen....Pages 315-328 Aufbau des Periodensystems, Grundzustände der Elemente....Pages 329-349 Kernspin, Hyperfeinstruktur....Pages 351-375 Der Laser....Pages 377-387 Moderne Methoden der optischen Spektroskopie....Pages 389-398 Grundlagen der Quantentheorie der chemischen Bindung....Pages 399-421 Back Matter....Pages 423-472