Streuung und Strukturen

Quantenphysik mag kompliziert erscheinen, wenn man durch Details den Blick auf größere Zusammenhänge verliert. Sie wird einfach, wenn man durch Anwendung weniger grundlegender Konzepte ein Prinzip offenlegt und Größenordnungen abschätzt. Die Eigenschaften von Quantensystemen (Elementarteilchen, Nukleonen, Atome, Moleküle, Quantengase, Quantenflüssigkeiten und Sterne) werden mit Hilfe elementarer Konzepte und Analogien zwischen diesen Systemen dargestellt. Die Wahl der Themen entspricht dem Themenkatalog für die mündliche Diplomprüfung. Das Buch ist vor allem als Vorbereitung auf die mündliche Diplomprüfung gedacht. Einige der Kapitel sind jedoch weit über den Rahmen des Prüfungsniveaus ausgebaut worden, so daß das Buch auch für fertige Physiker von Interesse sein sollte.

Quantenphysik mag kompliziert erscheinen. Sie wird einfach, wenn man durch Anwendung weniger grundlegender Konzepte ein Prinzip offenlegt und Größenordnungen abschätzt. Die Eigenschaften von Quantensystemen (Elementarteilchen, Nukleonen, Atome, Moleküle, Quantengase, Quantenflüssigkeiten und Sterne) werden mit Hilfe elementarer Konzepte und Analogien zwischen diesen Systemen dargestellt. Die Wahl der Themen entspricht dem Themenkatalog für die mündliche Diplomprüfung. Das Buch ist vor allem als Vorbereitung auf die mündliche Diplomprüfung gedacht. Einige der Kapitel sind jedoch weit über den Rahmen des Prüfungsniveaus ausgebaut worden, so dass das Buch auch für fertige Physiker von Interesse sein sollte.

Inhalt
1 Photonstreuung.- 1.1 Compton-Effekt.- 1.2 Thomson-Streuung.- 1.3 Formfaktor.- 1.4 Rückstoßfreie Streuung am Kristall.- 1.5 Photonstreuung am freien Elektron.- Weiterführende Literatur.- 2 Leptonstreuung.- 2.1 Elektron-Quark-Streuung.- 2.2 Elektron-Nukleon-Streuung.- 2.3 Neutrino-Elektron-Streuung.- 2.4 Neutrino-Quark-Streuung.- Weiterführende Literatur.- 3 Quasielastische Lepton-Quark-Streuung.- 3.1 Virtuelle Weizsäcker-Williams-Photonen.- 3.2 Virtuelle Bjorken-Feynman-Partonen.- 3.3 Kopplungskonstanten.- Weiterführende Literatur.- 4 Wasserstoffatom.- 4.1 Niveauschema.- 4.2 Lamb-Verschiebung.- 4.3 Hyperfeinstruktur.- 4.4 Wasserstoffähnliche Atome.- Weiterführende Literatur.- 5 Atome mit mehreren Elektronen.- 5.1 Bindungsenergien.- 5.2 Atomradien.- 5.3 Paramagnetische Atome.- 5.4 Ferro- und Antiferromagnetismus.- Weiterführende Literatur.- 6 Hadronen.- 6.1 Quarkonia.- 6.2 Hadronen aus leichtenQuarks.- 6.3 Chirale Symmetriebrechung.- Weiterführende Literatur.- 7.1 Kovalente Bindung.- 7.2 Ionische Bindung.- Weiterführende Literatur.- 8 Intermolekulare Kräfte.- 8.1 Van-der-Waals-Wechselwirkung.- 8.2 Wasserstoffbrückenbindung.- Weiterführende Literatur.- 9 Streuung kalter Neutronen.- 9.1 Dispersionsrelationen fürKristalle.- 9.2 Lokalisierte Schwingungsmode.- 9.3 Dispersionsrelationen amorpher Substanzen.- 9.4 SpezifischeWärme.- Weiterführende Literatur.- 10 Kernkraft und Deuteron.- 10.1 Kernkraft.- 10.2 Deuteron.- 10.3 3H, 3He, 4He.- Weiterführende Literatur.- 11.1 Fermi-Gas.- 11.2 Bose-Gas.- Weiterführende Literatur.- 12.1 Normalfluides 3H.- 12.2 Suprafluides 4H.- 12.3 Suprafluides 3H.- Weiterführende Literatur.- 13.1 Metallische Bindung.- 13.2 Elektrische Leitfähigkeit.- 13.3 Cooper-Paare.- 13.4 Wärmeleitfähigkeit.- Weiterführende Literatur.- 14.1GlobaleEigenschaften -Fermi-Gas-Modell.- 14.2 Individuelle Eigenschaften -Schalenmodell.- 14.3 Kollektive Anregungen.- Weiterführende Literatur.- 15 Sterne, Planeten, Asteroiden.- 15.1 Sonne und sonnenähnliche Sterne.- 15.2 Massivere Sterne als die Sonne.- 15.3 Planeten undAsteroiden.- Weiterführende Literatur.- 16.1 Teilchenfamilien.- 16.2 Schwache Quarkzerfälle.- 16.3 Z0 und Photon.- 16.4 Higgs exMachina.- 16.5 Protonzerfall.- 16.6 Teilchen ohne Eigenschaften.- Weiterführende Literatur.- Naturkonstanten.

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