von
Dr. Wolfgang Finkelnburg
Siebente und achte
umgearbeitete Auflage
Springer-Verlag
Berlin - Göttingen - Heidelberg
1962
543 Seiten, gebunden
mit 276 Abbildungen
Zustand: gebraucht aber gut, innen sehr gut
Namenseintrag vorne im Buch
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Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1. Die Bedeutung der Atomphysik für Wissenschaft und Technik
2. Die Methodik der atomphysikalischen Forschung
3. Schwierigkeit, Gliederung und Darstellung der Atomphysik Literatur
II. Allgemeines über Atome, Ionen, Elektronen, Atomkerne und Photonen
1. Belege für die Atomistik der Materie und der Elektrizität
2. Masse, Größe und Zahl der Atome. Das Periodische System der Elemente
a) Atomgewicht und Periodisches System
b) Die Bestimmung der Loschmidtschen Zahl und der absoluten
Atommassen
c) Die Größe der Atome
3. Belege für den Aufbau der Atome aus Kern und Elektronenhülle. Allgemeines
über Atommodelle
4. Freie Elektronen und Ionen
a) Die Erzeugung freier Elektronen
b) Die Bestimmung von Ladung und Masse des Elektrons
c) Anwendungen des freien Elektrons. Elektronengeräte
d) Freie Ionen
5. Überblick über den Aufbau-der Atomkerne
6. Die Isotopie
a) Entdeckung der Isotopie und Bedeutung für die
Atomgewichte
b) Deutung und Eigenschaften der Isotope
c) Die Bestimmung der Massen und relativen Häufigkeiten
von Isotopen. Die Massenspektroskopie
d) Die Verfahren der Isotopentrennung
7. Photonen
Literatur
III. Atomspektren und Atombau
1. Aufnahme, Auswertung und Einteilung von Spektren
a) Methoden der Spektroskopie in den verschiedenen Spektralgebieten
b) Emissions- und Absorptionsspektren
c) Wellenlängen und Intensitäten
d) Linien-, Banden- und kontinuierliche Spektren
2. Serienformeln und Termdarstellung von Linienspektren
3. Die Grundvorstellungen der Boxaschen Atomtheorie
4. Die Anregung von Quantensprüngen durch Stöße
5. Das Wasserstoffatom und seine Spektren nach der Boxaschen Theorie
6. Atomvorgänge und ihre Umkehrung. Ionisierung und Wiedervereinigung.
Kontinuierliche Atomspektren und ihre Deutung
a) Stöße erster und zweiter Art und ihre
Folgeprozesse. Emission und Absorption
b) Stoßionisierung und Dreierstoß-Rekombination
c) Photoionisierung und Seriengrenzkontinuum in Absorption
d) Strahlungsrekombination und Seriengrenzkontinua in
Emission
e) Elektronenbremsstrahlung
7. Die Spektren der wasserstoffähnlichen Ionen und der spektroskopische
Verschiebungssatz
8. Die Spektren der Alkaliatome und ihre Deutung. Die S-, P-, D-, F-Term
9. Der Dublettcharakter der Spektren von Einelektronenatomen und der Einfluß
des Elektronenspins
a) Bahndrehimpuls, Eigendrehimpuls (Spin) und Gesamtdrehimpuls
der Einelektronenatome
b) Die Dublettstruktur der Alkaliatom-Terme
c) Dublettcharakter und Feinstruktur der BALMER-Terme des
Wasserstoffatoms
10. Die Röntgenspektren, ihre atomtheoretische Deutung und ihr Zusammenhang
mit den optischen Spektren
a) Elektronenschalenaufbau und Röntgenspektren
b) Der Mechanismus der Röntgenlinienemission
c) Die Feinstruktur der Röntgenlinien
d) Die Röntgenabsorptionsspektren und ihre Kantenstruktur
11. Allgemeines über die Spektren der Mehrelektronenatome. Multiplizitätssysteme
und Mehrfachanregung
12. Systematik der Terme und Termsymbole bei Mehrelektronenatomen
13. Der Einfluß des Elektronenspins und die Theorie der Multipletts von
Mehrelektronenatomen
14. Metastabile Zustände und ihre Wirkungen
15. Die atomtheoretische Deutung der magnetischen Eigenschaften der Elektronen
und Atome
16. Atome im elektrischen und magnetischen Feld. Richtungsquantelung und Orientierungsquantenzahl
a) Richtungsquantelung und STERN-GERLACH-Versuch b) Der
normale ZEEMAN-Effekt der Singulettatome
c) Der anomale ZEEMAN-Effekt und der PASCHEN-BACK-Effekt
der Nichtsingulettatome
d) Der STARK-Effekt
17. Die Multiplettaufspaltung als magnetischer Wechselwirkungseffekt
18. PAULT-Prinzip und abgeschlossene Elektronenschalen
19. Die atomtheoretische Erklärung des Periodischen Systems der Elemente
20. Die Hyperfeinstruktur der Atomlinien. Isotopie-Effekte und Einfluß
des
21. Die natürliche Breite der Spektrallinien und ihre Beeinflussung durch
innere und äußere Störungen
22. BOHRS Korrespondenzprinzip und das Verhältnis der Quantentheorie zur
klassischen Physik
23. Übergangswahrscheinlichkeiten und Intensitätsfragen. Lebensdauer
und Oszillatorenstärke. Der MASER
Literatur
IV. Die quantenmechanische Atomtheorie
1. Der Übergang von der BoHRschen zur quantenmechanischen Atomtheorie
2. Der Welle-Teilchen-Dualismus beim Licht und bei der Materie
3. Die HEISENBERGSChe Unbestimmtheitsbeziehung
4. DE BROGLIES Materiewellen und ihre Bedeutung für die BoHRSche Atom
5. Die Grundgleichungen der Wellenmechanik. Eigenwerte und Eigenfunktionen.
Die Matrizenmechanik und ihr Verhältnis zur Wellenmechanik . . .
6. Die Bedeutung der wellenmechanischen Ausdrücke, Eigenfunktionen und
Quantenzahlen
7. Beispiele für die wellenmechanische Behandlung atomarer Systeme
a) Der Rotator mit starrer Achse
b) Der Rotator mit raumfreier Achse
c) Der lineare harmonische Oszillator
d) Das Wasserstoffatom und seine Eigenfunktionen
8. Die quantenmechanischen Ausdrücke für beobachtbare Eigenschaften
atomarer Systeme
9. Die wellenmechanische Strahlungstheorie. Übergangswahrscheinlichkeit,
Auswahlregeln und Polarisationsverhältnisse
10. Die wellenmechanische Fassung des PAULI-Prinzips und seine Konsequenzen
11. Die Wechselwirkung gekoppelter gleichartiger Systeme. Austauschresonanz
und Austauschenergie
12. Der Brechungsindex der W-Wellen und der quantenmechanische Tunneleffekt
(Durchgang eines Teilchens durch einen Potentialwall)
13. Die Quantenstatistiken nach FERMt und BOSE und ihre physikalische Be
14. Die Grundideen der Quantenelektrodynamik. Die Quantelung von Wellenfeldern
15. Leistungen, Grenzen und philosophische Bedeutung der Quantenmechanik Literatur
V. Die Physik der Atomkerne und Elementarteilchen
1. Die Kernphysik im Rahmen der allgemeinen Atomphysik
2. Methoden zum Nachweis und zur messenden Erfassung von Kernprozessen und Kernstrahlung
3. Die Erzeugung energiereicher Kerngeschosse in Beschleunigungsmaschinen
4. Allgemeine Eigenschaften der Atomkerne
a) Kernladung, Kernmasse und Aufbau der Atomkerne aus Nukleonen
b) Durchmesser, Dichte und Form der Atomkerne
c) Kerndrehimpuls und Kernisomerie
d) Die Polarisation von Atomkernen bzw. Teilchenstrahlen
e) Die magnetischen Momente von Proton, Neutron und zusammengesetzten
Kernen
f) Die Parität
5. Massendefekt und Kernbindungsenergie. Die Ganzzahligkeit der Isotopen
6. Die natürliche Radioaktivität und die aus ihr erschlossenen Kernvorgänge
a) Die natürlich radioaktiven Zerfallsreihen
b) Zerfallsart, Zerfallskonstante und Halbwertszeit
c) Die Zerfallsenergien und ihr Zusammenhang mit den Halbwertszeiten
der radioaktiven Kerne
d) Die Deutung der y-Strahlung und der MössBAUER-Effekt
e) Termschemata und Zerfallsmöglichkeiten radioaktiver
Kerne
f) Die Erklärung des a-Zerfalls
g) Die Erklärung de ß-Zerfalls und die Existenz
des Neutrino
7. Künstlich radioaktive Kerne und ihre Umwandlungen
a) ß+-Aktivität, Positronen, Neutrinos und Antineutrinos
b) Die Kernumwandlung durch Bahnelektroneneinfang
c) Der Zerfall künstlich radioaktiver Kerne unter Emission
von Neutronen oder a-Teilchen
d) Isomere Kerne und ihre Zerfallsprozesse
8. Allgemeines über erzwungene Kernumwandlungen und ihren Ablauf
9. Energiebilanz, Reaktionsschwelle und Ausbeute erzwungener Kernreaktionen
a) Energiebilanz und Reaktionsschwelle
b) Ausbeute und Anregungsfunktionen erzwungener Kernreaktionen
10. Energieniveauschemata von Atomkernen und ihre empirische Ermittlung
11. Tröpfchenmodell und Kernsystematik
12. Einzelnukleonen-Kernmodell und Kerneigenschaften. Magische Nukleonenzahlen
und Nukleonen- Quantenzahlen
13. Entdeckung, Eigenschaften und Wirkungen des Neutrons
a) Entdeckung, Massenbestimmung und Rädioaktivität
des Neutrons
b) Neutronenquellen
c) Die Erzeugung thermischer und monochromatischer
Neutronen
d) Nachweis und Messung von Neutronen
e) Spezifische neutronenausgelöste Kernreaktionen
14. Die Kernspaltung
15. Die Kernspaltungsbombe und ihre Wirkungen
16. Die Freimachung nutzbarer Atomkernenergie in Kernreaktoren
17. Anwendungen stabiler und radioaktiver Isotope
18. Thermische Kernreaktionen bei höchsten Temperaturen im Innern der Sterne.
Die Frage nach der Entstehung der Elemente
19. Die Problematik einer künftigen Energiegewinnung durch Kernfusion
20. Stoßvorgänge höchster Energie
a) Die Primärteilchen der Höhenstrahlung
b) Die Sekundärprozesse der Höhenstrahlung
21. Paarerzeugung, Paarzerstrahlung und Antimaterie
22. Stoßprozesse energiereicher Elektronen und Photonen
23. Die Mesonen und Hyperonen
24. Die theoretische Deutung der Elementarteilchen
25. Nukleonen, Mesonenwolken und Kernkräfte
26. Das Problem der universellen Naturkonstanten Literatur
VI. Physik der Moleküle
1. Ziel der Molekülphysik und Zusammenhang mit der Chemie
2. Die allgemeinen Eigenschaften von Molekülen und die Methoden zu ihrer
Bestimmung
a) Größe und Kernanordnung von Molekülen
b) Permanente Dipolmomente von Molekülen
c) Polarisierbarkeit und induzierte Dipolmomente von
Mölekülen
d) Die Anisotropie der Polarisierbarkeit. KERR-Effekt,
RAYLEIGH-Streuung und RAMAN-Effekt
3. Spektroskopische Methoden zur Bestimmung von, Molekülkonstanten
4. Allgemeines über Aufbau, Struktur und Bedeutung von Molekülspektren
5. Die Systematik der Elektronenterme zweiatomiger Moleküle
6. Schwingung und Schwingungsspektren zweiatomiger Moleküle
a) Schwingungsterme und Potentialkurvenschema
b) Schwingungszustandsänderungen und ultrarote Schwingungsbanden
c) Das FRANCE-CONDON-Prinzip als Übergangsregel
für gleichzeitigen Elektronen- und Schwingungsquantensprung
d) Der Aufbau eines Elektronenbandensystems. Kantenschema
und Kanten
7. Zerfall und Bildung zweiatomiger Moleküle und ihr Zusammenhang mit den
kontinuierlichen Molekülspektren
a) Moleküldissoziation und Bestimmung der Dissoziationsenergie
b) Die Prädissoziation
c) Die Vorgänge bei der Molekülbildung aus Atomen
8. Grenzen des Molekülbegriffs. VAN DER WAALS-Moleküle und Stoßpaare
9. Die Molekülrotation und die Ermittlung von Trägheitsmomenten und
Kernabständen aus der Rotationsstruktur der Spektren zweiatomiger Moleküle
a) Rotationstermschema und ultrarotes Rotationsspektrum
b) Das Rotations-Schwingungs-Spektrum
c) Die Rotationsstruktur der normalen Elektronenbande
d) Der Einfluß des Elektronensprunges auf die Rotationsstruktur
e) Der Einfluß des Kernspins auf die Rotationsstruktur
symmetrischer Moleküle. Ortho- und Parawasserstoff
10. Die Quantelung von Schwingung und Rotation und die spezifische Wärme
der Gase
11. Bandenintensitäten und bandenspektroskopische Temperaturbestimmung
12. Isotopieeffekte in Molekülspektren
13. Überblick über Spektren und Bau vielatomiger Moleküle
a) Elektronenanregung und Ionisation mehratomiger
Moleküle
b) Rotationsstruktur und Trägheitsmomente
mehratomiger Moleküle
c) Schwingung und Dissoziation mehratomiger Moleküle
14. Die physikalische Erklärung der chemischen Bindung
a) Vorquantenmechanische Erklärungsversuche.
Heteropolare Bindung und Oktettheorie
b) Die Quantentheorie der chemischen Bindung
c) Allgemeines über die Bindung von Atomen
mit mehreren Valenzelektronen
d) Mehrfachbindungen, gerichtete Valenzen der
Stereochemie, und Wirkung nichtlokalisierter Valenzelektronen
15. VAN DER WAALS-Kräfte
Literatur
VII. Festkörper-Atomphysik
1. Allgemeines über die Struktur des flüssigen und festen Zustands
der Materie
2. Ideale und reale Kristalle. Strukturempfindliche und strukturunempfindliche
Kristalleigenschaften
3. Der Kristall als Makromolekül. Ionengitter, Atomgitter und Molekülgitter
4. Kristallsysteme und Strukturanalyse
5. Gitterenergie, Kristallwachstum und Deutung der Eigenschaften von Ionenkristallen
6. Piezoelektrizität, Pyroelektrizität und verwandte Erscheinungen
7. Überblick über Bindung und Eigenschaften des metallischen Zustands
8. Kristallschwingungen und die Ermittlung ihrer Frequenzen aus Ultrarotspektrum
und RAMAN-Effekt
9. Die atomistische Theorie der spezifischen Wärme fester Körper
10. Allgemeines über Elektronenprozesse in Festkörpern und ihren Zusammenhang
mit deren optischen und elektrischen Eigenschaften
a) Die Bedeutung von Anregung sowie innerer und
äußerer Ablösung von Elektronen beim Festkörper
b) Der Zusammenhang zwischen Spektrum (Farbe)
und Leitfähigkeit beim Festkörper
c) Energie- und Ladungstransport in Festkörpern.
Elektronen, positive Löcher (Defektelektronen), Excitonen, Phononen und
ihre Bedeutung
d) Die Wechselwirkung zwischen Elektronenprozessen
und Kristallgitter. Elektronenfallen
11. Energetische Anordnung der Elektronen im Kristall. Energiebändermodell
und Elektronensprungspektren von Kristallen
12. Besetzte und nicht vollbesetzte Energiebänder in Kristall. Isolator
und metallischer Leiter nach dem Energiebändermodell
13. Die Elektronentheorie der metallischen Leitfähigkeit
14. Das Potentialtopfmodell des Metalls. Austrittsarbeit, Photoemission, Glühemission,
Feldemission, Berührungsspannung
15. Die magnetischen Eigenschaften der Festkörper und ihre Erklärung
a) Bindungszustand und Magnetismus von Festkörpern
b) Para- und Diamagnetismus der Metalle
c) Ferromagnetismus als Kristalleigenschaft
16. Die Ferroelektrizität
17. Quanteneffekte von Vielteilchensystemen bei tiefsten Temperaturen. Supraleitung
und Supraflüssigkeit
a) Die Supraleitung
b) Die Supraflüssigkeit des Helium II
18. Gitterfehlstellen. Diffusion und lonenwanderung in Kristallen
19. Fehlstellenelektronen und ihre Wirkungen in Zonenkristallen. Die Physik
der Farbzentren und die Grundprozesse der Photographie
20. Elektronenhalbleitung
a) Halbleitertypen und ihre Ladungsträger
b) Die elektrische Leitfähigkeit von Elektronenhalbleitern
und ihre Temperaturabhängigkeit
c) Anwendungen der Temperaturabhängigkeit
der elektrischen Leitfähigkeit von Halbleitern
21. Der Elektronenaustritt aus Halbleiteroberflächen
a) Die thermische Elektronenemission von Halbleitern
und der Emissionsmechanismus thermischer Oxydkathoden
b) Die lichtelektrische Elektronenbefreiung aus
Halbleiteroberflächen
c) Die Sekundärelektronenemission und verwandte
Erscheinungen
22. Elektrische und optische Erscheinungen an inneren Grenzflächen in Halbleitern
und an Metall-Halbleiter-Kontakten
a) Gleichrichter- und Detektorwirkungen
b) Transistorphysik
c) Innerer Photoeffekt, Photoleitfähigkeit
und Theorie der Halbleiterphotoelemente
23. Kristallphosphoreszenz
24. Atomare Vorgänge an festen Oberflächen
Literatur
Tabelle der für die Atomphysik wichtigsten Konstanten und Beziehungen Sachverzeichnis
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