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BScPhys-401 — Atom- und Molekülphysik
(engl. Physics of Atoms and Molecules)

Niveaustufe, VerpflichtungsgradAufbaumodul, Wahlpflichtmodul
Lehr- und Lernformen,
Arbeitsaufwand
Vorlesung (4 SWS), Übung (2 SWS),
270 Stunden (Besuch der Vorlesung (60 h), Besuch der Übung (30 h), Nachbereitung der Vorlesung und Literaturstudium (60h), Übungszettel und Hausaufgaben (90 h), Klausurvorbereitung und Klausur (30 h).)
Leistungspunkte,
Voraussetzungen zum Erwerb
9 LP
Studienleistung: Klausur, Präsentation, mündliche Prüfung oder 50 % der wöchentlichen Übungsaufgaben lösen
Prüfungsleistung: Klausur, Präsentation oder mündliche Einzelprüfung
Sprache,
Benotung
Deutsch,
Die Benotung erfolgt mit 0 bis 15 Punkten gemäß der Prüfungsordnung für den Studiengang B.Sc. Physik.
Dauer des Moduls,
Häufigkeit
Ein Semester,
Jedes Sommersemester
Modulverantwortliche(r)

Inhalt

Instrumente der Atomphysik, Größe und elektrischer Aufbau der Atome. Ein-Elektron-Atome: Schrödinger-Gleichung des Wasserstoffatoms, Spin-Bahn-Kopplung, Fein- und Hyperfeinstruktur, Zeeman- und Stark-Effekt. Zwei- und Mehr-Elektron-Atome: Helium, Alkali-Atome, Drehimpulskopplung, Schalenmodell, angeregte Atomzustände, Auger-Effekt. Wechselwirkung mit Licht: Übergangsraten, Auswahlregeln, Linienbreiten. Moleküle: H2, mehratomige Moleküle, Molekülspektroskopie, Vibrationen, Rotationen. Fallen, Laserkühlung, Bose-Einstein-Kondensation, Atom-Uhren. Die Studierenden entwickeln an Hand von Beispielen eine Intuition für quantenmechanische Phänomene, verstehen die physikalischen Grundlagen der chemischen Bindung und erhalten Einblick in die Präzisionsspektroskopien auf dem aktuellen Stand der Forschung.


Qualifikationsziele

Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, grundlegende Definitionen aus dem Gebiet der Atom- und Molekülphysik zu benennen und physikalische Methoden und Arbeitsweisen des Fachgebiets zu erläutern sowie zentrale experimentelle Befunde mathematisch zu beschreiben. Die Studierenden können die Bedeutung von Experiment und theoretischer Modellbildung darlegen. Sie besitzen die Fähigkeit, vorgegebene einfache Aufgabenaus der Atom- und Molekülphysik zu lösen, indem sie die Methoden anwenden, die sie im Rahmen des Moduls erlernt haben.


Voraussetzungen

Keine. Empfohlen werden Kenntnisse, die in den Modulen Mechanik, Elektrizität und Wärme sowie Optik und Quantenphänomene vermittelt werden. Quantenmechanik 1 wird dringend empfohlen und sollte ggf. gleichzeitig belegt werden.


Verwendbarkeit

Importmodul aus dem B.Sc. Physik.

Im Studiengang M.Sc. Mathematik kann das Modul im Studienbereich Nebenfach Physik absolviert werden.


Literatur

(Keine Angaben.)



Bitte beachten Sie:

Diese Seite beschreibt ein Modul gemäß dem im Wintersemester 2021/22 aktuellsten gültigen Modulhandbuch. Die meisten für ein Modul gültigen Regeln werden nicht durch die Prüfungsordnung festgelegt, und können daher von Semester zu Semester aktualisiert werden. Folgende Versionen liegen im Online-Modulhandbuch vor:

Das Modulhandbuch enthält alle Module, unabhängig vom aktuellen Veranstaltungsangebot, vergleichen Sie dazu bitte das aktuelle Vorlesungsverzeichnis in Marvin.

Die Angaben im Online-Modulhandbuch wurden automatisch erstellt. Rechtsverbindlich sind die Angaben der Prüfungsordnung. Wenn Ihnen Unstimmigkeiten oder Fehler auffallen, sind wir für Hinweise dankbar.