SS 2016

Klausurenkurs Experimentalphysik 


Ankündigungen

Vorlesung und Übungen

Während der Vorlesungszeit Di, 15-17 und Do, 12-14 Uhr in Raum PHY 5.0.21, sowie Übungen Mi 10-12 Uhr in Raum 5.1.03. Es ist *keine* Anmeldung in FlexNow erforderlich, es werden auch *keine* Leistungspunkte vergeben. 
Die folgende Ankündigung finden Sie *hier* auch in voller Auflösung. 

Diese Kurs-Homepage wird während des Semesters laufend aktualisiert, bitte schauen Sie regelmäßig vorbei!

 

Kursaufbau

  • Einleitende Aufgabenbeispiele               (12.04.) 
  • Atom- und Molekülphysik                   (ab 14.04.)
    • (weitgehend) klassische und/oder relativistische Physik
    • überwiegend Quantenmechanik, Atomaufbau und Spektroskopie
    • rotierende und/oder schwingende Moleküle
  • Kern- und Teilchenphysik                    (ab 24.05.) 
    • Tröpfchenmodell und Massendefekt
    • Stoßprozesse, klassisch und/oder relativistisch
    • Radioaktivität (teilweise bereits in den ersten Punkten enthalten)
    • Teilchenreaktionen und -umwandlungen
  • Festkörperphysik                                  (ab 16.06.) 
    • Kristallgitter und Streuprozesse
    • Fermionen, meist Elekronen(gas)  (inklusive Halbleiter)
    • Bosonen, meist Phononen (inklusive Wärmekapazität)
    • Überblicksaufgaben, die sehr breit Einstiegswissen abfragen
  • Sonstige seltene Themen                     (bei Bedarf)
    • z.B. Strahlungsdruck… 


Inhalte der einzelnen Kurs-Stunden

Aufgabenwünsche der Kursteilnehmer sind ausdrücklich jederzeit willkommen! 

Di, 12.04.16 (Vorlesung, 15 c.t.-17 Uhr in PHY 5.0.21)

Vorbesprechung und Organisatorisches
E-Mail-Liste sowie Ausgabe der gedruckten Aufgabensammlung von zurückliegenden Examensaufgaben, Auflage vom Herbst 2015.  

Einleitende Aufgabenbeispiele

  • Compton-Streuung, Frühjahr 2008 (S. 148 der Aufgabensammlung)
    Zur Vorbereitung können Sie sich den Compton-Effekt noch einmal anschauen, 
    insbesondere die Herleitung der Formel:    

Atom- und Molekülphysik

Do, 14.04.16 

  • Myon-Atom, Herbst 2007 (S. 136)  
  • Exotische Atome, Frühjahr 2008 (S. 150)

Di, 19.04.16 

  • Atomphysik - Laser, Herbst 2004 (S. 73)
  • Schwarzkörperstrahlung, Frühjahr 2013 (S. 238)

Mi, 20.04.16 (Übungen, 10 c.t. -12, PHY 5.1.03)

Hinweis zu den Übungen: 
Es ist wünschenswert, dass Sie zumindest eine der insgesamt vier unten genannten Aufgaben in Sinne einer regelmäßigen Hausaufgabe selbständig vorab durchrechnen, besser zwei! Wählen Sie dazu ähnlich wie im Examen jeweils eine von den gemeinsam stehenden zwei Aufgaben aus!
Für diejenigen, die sich vorab zum Vorrechnen an der Tafel bei mir melden stehe ich jederzeit gerne für Fragen oder für eine Vorbesprechung zur Verfügung!
In der Regel möchte ich jeweils eine der nicht in den Übungen vorgerechneten Aufgaben in der darauf folgenden Vorlesungsstunde besprechen!   

  • Spektrallinien, Frühjahr 2008 (S. 151) ODER
    Mesonische Atome, Frühjahr 2015 (S. 274)
  • Anregung von Rydberg-Atomen, Herbst 2001 (S. 27) ODER
    Mechanischer Effekt von Licht auf Atome, Frühjahr 2000 (S. 4), Teile a)-e)

Do, 21.04.16 

  • Anregung von Rydberg-Atomen, Herbst 2001 (S. 27)
    (das ist eine der am 20.4. erwähnten aber nicht ausgewählten Aufgaben)  
  • Wasserstoff (Atom- und Molekülphysik), Herbst 2008 (S. 157)
    falls Zeit: die lange Version nach alter LPO.

Di, 26.04.16 

  • Allgemeine Wiederholung:
    Atomaufbau, Hund’sche Regeln, LS-Kopplung, Notation etc…  
  • Stern-Gerlach-Experiment, Herbst 2004 (S. 76)

Mi, 27.04.16 

  • Gaslaser, Herbst 2011 (S. 213f)
    vorgerechnet von K.W. 
    ODER Ar+ Ionenlaser, Frühjahr 2012 (S. 221)
  • Hochangeregtes H-Atom und H-ähnliche Systeme, Herbst 2010 (S. 193)
    vorgerechnet von A.W.
    ODER Laserkühlung von Rubidium-Atomen, Frühjahr 2011 (S. 203f)

Do, 28.04.16 

  • Ar+ Ionenlaser, Frühjahr 2012 (S. 221)
    (das ist eine der am 27.4. erwähnten aber nicht ausgewählten Aufgaben) 
  • Allgemeine Wiederholung/Übersicht: Auswahlregeln

Di, 03.05.16 

  • Natrium-Atom, Herbst 2013 (S. 245)
  • Energieniveaus und -übergänge in Kohlenstoff, Frühjahr 2015 (S. 273)

Mi, 04.05.16 

  • Kohlenstoff-Atom, Frühjahr 2011 (S. 204)
    vorgerechnet von P.G.
     
    ODER Drehimpulse von Hüllenelektronen, Frühjahr 2010 (S. 185)
  • Stern-Gerlach-Versuch, Herbst 2008 (S. 164)
    vorgerechnet von A.G.
      
    ODER He-Atom/Laser, Frühjahr 2009 (S. 172)

Do, 05.05.16 (Feiertag!)

Di, 10.05.16 

Mi, 11.05.16 

  • Stickstoff-Atome, Herbst 2012 (S. 228)
    vorgerechnet von S.B.
    ODER Natrium-D-Linie, Frühjahr 2006 (S. 99)
  • Benzol-Molekül C6H6, Herbst 2002 (S. 41)
    vorgerechnet von M.D.
    ODER Optische Anregungen in Molekülen, Frühjahr 2002 (S. 36)

Do, 12.05.16 

  • Rotations-Schwingungs-Spektrum, Frühjahr 2003 (S. 53)
  • Rotations-Vibrations-Spektroskopie von Kohlenmonoxid, Herbst 2015 (S. 281)

Di, 17.05.16 (Mini-Mittsemesterferien: vorlesungsfrei!) 

Mi, 18.05.16 (Vorlesung)
Wegen des vorlesungsfreien Wochenanfangs Tausch mit den Übungen am 19.5. und mehr Zeit für die Vorbesprechungen dazu. 

  • HCl-Molekül, Frühjahr 2005 (S. 85)
  • Molekulare Dipolmomente, Frühjahr 2014 (S. 252)

Do, 19.05.16 (Übungen) 
Die ausgewählten Aufgaben sind nicht leicht, das hat der Stoff so an sich! ;)
Aber wir packen das: Bitte denken Sie daran, ggf, frühzeitig Fragen zu stellen!  

  • Zweiatomiges Molekül mit Morse-Potential, Herbst 2005 (S. 93)
    (ggf. ohne zwei Teilaufgaben Ihrer Wahl), vorgerechnet von J.K.
    ODER folgende Teilaufgaben:
    Stickstoffatome- und Moleküle, Frühjahr 2007 (S. 119) Teile e) bis g) UND
    Atom- und Molekülphysik, Herbst 2007, (S. 133f.) Teile e) bis g)

  • Infrarotspektroskopie, Herbst 2009 (S. 179)
    vorgerechnet von J.H.
    ODER Moleküldynamik Alkali-Halogenide, Frühjahr 2009 (S. 171)
    (Ansatz für Teil b) sehr trickreich!)  


Kern- und Teilchenphysik

Di, 24.05.16 

  • Kernmassen und beta-Zerfall, Herbst 2006 (S. 111f.)
  • Alpha- und Betazerfall, Herbst 2014 (S. 265)

Mi, 25.05.16 
Die ausgewählten Aufgaben gehören zu denjenigen, die im Examen viel Improvisation verlangen, da sie immer eher Randthemen in einer systematischen Vorbereitung sein werden. Andererseits heißt das auch, dass sich hier ein Hineinfuchsen lohnt, ohne schon allzuviel Stoff speziell in der Kern- und Teilchenphysik wiederholt zu haben; ein Basiswissen und Intuition sollten hier schon in vielen Teilen weiterhelfen. 
Nutzen Sie die Gelegenheit, frühzeitig Fragen dazu zu stellen! 

  • Kernphysik, Herbst 2007 (S. 138)
    vorgerechnet von S.B.
    ODER Wasserstoffbrennen der Sonne, Frühjahr 2012 (S. 222)
  • Besprechung prinzipieller Ansätze/Resultate  u.a. von
    Wasserstoffbrennen der Sonne, Frühjahr 2012 (S. 222)
    Radioaktiver Zerfall und Nachweis von gamma-Quanten, (S. 98)

  • Die folgenden (noch) nicht vorgerechneten Aufgaben verbleiben im Pool:
    Kernspin, Frühjahr 2007 (S. 124) ODER
    Radioaktiver Fallout, Frühjahr 2007 (S. 124f.)
    vorgerechnet von ?.?. (s. ggf. unten) 

Do, 26.05.16 (Feiertag!)

Di, 31.05.16 

  • Teilchenreaktionen, Frühjahr 2002 (S. 39) Teile a)-c) (Teil d) später!)
  • Kernreaktionen, Frühjahr 2011 (S. 207)

Mi, 01.06.16 

  • zwei der drei folgen kurzen Aufgaben: 
    Teilchen und Antitelichen, Frühjahr 2003 (S. 51)
    Atomkerne und Bindungsenergie, Frühjahr 2005 (S. 81)
    Eisen-57, Herbst 2004 (S. 79)
    vorgerechnet von F.Z. 
  • Mößbauer-Effekt, Frühjahr 2006 (S. 95)
    spontan vorgerechnet von S.B. 
  • Eine Nebenbemerkung zur Photosynthese und warum Blätter grün sind (aus einer breiteren Diskussion der Aufgabe „Wasserstoffbrennen der Sonne, Frühjahr 2012, S. 222):
    http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=500 

Do, 02.06.16 

  • Kernspin, Frühjahr 2007 (S. 124) 
  • Radioaktiver Fallout, Frühjahr 2007 (S. 124f.)

Di, 07.06.16 

  • Neutronenaktivierungsanalyse, Frühjahr 2014 (S. 256)
  • Die sog. Berylliumstrahlung, Frühjahr 2012 (S. 223)
    insb. Teil c) zum Fermigas -
    die Lösung ist auch für die Festkörperphysik relevant!

Mi, 08.06.16 

  • Kern- und Telichenzerfälle, Herbst 2015 (S. 283)
    vorgerechnet von M.H.
    ODER Zerfall von Radium, Herbst 2015 (S. 284)
  • Kernreaktionen, Frühjahr 2010 (S. 188) 
    vorgerechnet von J.H. 
    ODER Kernreaktionen, Frühjahr 2009 (S. 173)

Do, 09.06.16 

  • Erzeugung einer radioaktiven Quelle, Herbst 2013 (S. 248)
    vorgerechnet von T.P. (ursprünglich für 8.6. vorgesehen)
    ODER Erzeugung und Detektion freier Neutronen, Frühjahr 2015 (S. 276) 
  • Erzeugung und Detektion freier Neutronen, Frühjahr 2015 (S. 276) 
  • Teilchenreaktionen, Frühjahr 2002 (S. 39) Teil d) (vgl. 31.5.)

Di, 14.06.16 

  • Die Delta-Resonanz, Frühjahr 2015 (S. 275) (ausführlich!)  
  • Zerfallsreihen, Herbst 2010 (S. 194ff) (Skizzierung, sofern Zeit bleibt.)

Mi, 15.06.16 

Wer mag, darf auch schon mal in Aufgaben der Festkörperphysik reinschnuppern:  

  • Altersbestimmung mit radiometrischer Datierung, Herbst 2009 (S. 180)
    vorgerechnet von A.I. 
    ODER Halbleiter und Kristallstrukturen, Frühjahr 2012 (S. 224)
  • Kernphysik: Beta-Zerfall und Wechselwirkungen, Frühjahr 2010 (S. 187)
    vorgerechnet von D.Z. 
    ODER Fermi-Gas, Frühjahr 2000 (S. 2) + Halbleiter, Herbst 2000 (S. 13)

Festkörperphysik

Do, 16.06.16 - im H34
an diesem Tag sind Hochschulwahlen, der übliche Raum 5.0.21 dient als Wahllokal, daher dieses eine Mal im H34. Bitte wählen gehen! 

  • Kristallstruktur, Herbst 2004 (S. 74) 
  • Gitterenergetik, Frühjahr 2004 (S. 66)

Di, 21.06.16 

  • Kristallstruktur von Festkörpern, Frühjahr 2013 (S. 241)
  • Festkörperphysik, Herbst 2007 (S. 139f.)

Mi, 22.06.16 

  • Argonkristall, Herbst 2009 (S. 182)
    vorgerechnet von S.B. 
    ODER Halbleiter und Kristallstrukturen, Frühjahr 2012 (S. 224)
  • Festkörpereigenschaften bei endlicher Temperatur, Herbst 2015 (S. 285)
    vorgerechnet von D.Z.
    ODER Fermi-Gas, Frühjahr 2000 (S. 2) + Halbleiter, Herbst 2000 (S. 13)

Do, 23.06.16 

  • Kristall- und Bandstruktur von Aluminium, Herbst 2010 (S. 199f.)
  • Modell einfacher Metalle am Beispiel von Silber, Herbst 2014 (268f.)

Di, 28.06.16 

  • Elektronengas im Metall, Frühjahr 2008 (S. 152)
  • Elektronengas, Frühjahr 2005 (S. 86)

Mi, 29.06.16 

  • Kubische Perowskit-Kristalle, Herbst 2012 (S. 232f.) [etwas schwieriger(!)]
    vorgerechnet von A.W. 
    ODER Silizium Kristallstruktur und Dynamik, Frühjahr 2001 (S. 21), ohne  e)
  • Elektrische Leitfähigkeit, Herbst 2011 (S. 217) 
    vorgerechnet von J.K.
    ODER Freies Elektronengas in Metallen, Frühjahr 2003 (S. 52)

Do, 30.06.16 

  • Freies Elektronengas in Metallen, Frühjahr 2003 (S. 52)
  • Phononen, Frühjahr 2005 (S. 82)

Di, 05.07.16 

  • Elektronenemission aus Metallen, Herbst 2008 (S. 167)
  • Kristallgitter; Phononen; Elektronen im Festkörper/Bandstruktur; Magnetismus,  Herbst 2005 (S. 90)

Mi, 06.07.16 

  • Fortsetzung vom 5.7. und Hintergründe zu: 
    Kristallgitter; Phononen; Elektronen im Festkörper/Bandstruktur; Magnetismus,  Herbst 2005 (S. 90)
  • Elektrische Leitfähigkeit und Wärmekapazität, Herbst 2004 (S. 78)
    vorgerechnet von M.D.  
    ODER Elektronen in Metallen, Herbst 2007 (S. 132f bzw. S. 140)

Do, 07.07.16 

  • Elektronen in Metallen, Herbst 2007 (S. 132f bzw. S. 140)
  • Dotierung von Halbleitern - das freie Elektronengas in zwei Dimensionen, Frühjahr 2012 (S. 225) 

Mo, 11.07.16, 12:00 c.t. - 14 Uhr in Phy 5.0.20
Der 5.0.20 ist der Raum *neben* dem üblichen Raum.
Vorverlegung der Vorlesung vom 14.07. 

  • Dotierter Halbleiter, Herbst 2014 (S. 270)
  • Halbleiter, Herbst 2013 (S. 249)

Di, 12.07.16 

  • Kristallelektronen im Magnetfeld, Herbst 2015 (S. 286)
  • Supraleitung, Herbst 2013 (S. 250)

Mi, 13.07.16 

  • Supraleitung, Herbst 2011 (S. 218) 
    vorgerechnet von P.G. 
  • Halbleiter, Frühjahr 2013 (S. 242)
    vorgerechnet von J.K. 
  • zum Abschluss eine kleine eigene Übungsaufgabe: 
    Leiten Sie die Temperaturabhängigkeit des magnetischen Anteils der spezifischen Wärmekapazität eines idealen Paramagneten in einem konstanten, homogenen Magnetfeld her. Erklären Sie den prinzipiellen Verlauf auch anschaulich! 

Do, 14.07.16 (vorverlegt) 
Wegen meines Engagements für den Tag der offenen Tür unserer Physik-Fakultät am 14.7. wird diese Doppelstunde vorverlegt auf Mo, 11.07., siehe dort! 
Der Tag der offenen Tür ist auch oben über das Menü verlinkt, oder HIER!


*** VORLESUNGSENDE ***

Blockkurs
Mo, 01.08.2016 ab 10:00 c.t. im (üblichen) Raum Phy 5.0.21
und 
Di,  02.08.2016 ab 10:00 c.t. im (üblichen) Raum Phy 5.0.21
Aufgabenwünsche oder größere Fragen bitte möglichst frühzeitig an mich mailen, spätestens bis einschl. Do, 28.07.16.

 

Viel Spaß mit den Aufgaben! 

Schöne Grüße,
Jörg Mertins. 

 
Letzte Änderung: 1.06.2017   von Webmaster