Einführung in Die Spektroskopie Der Atomhülle

ISBN-13: 9783322990846 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 272 str.

Paul Heinrich Heckmann; Paul Heinrich Heckmann

Opis

Das vorliegende Buch ist aus einer zweistUndigen, zweisemestri gen Vorlesung entstanden, die sich vornehmlich an Physikstuden ten nach dem Vordiplom richtete. Einige Grundkenntnisse in Quantenmechanik wurden vorausgesetzt. Trotzdem schien eine et was breitere Aufarbeitung mancher Grundlagen angemessen. Diese sollten auch Lesern zugute kommen, die sich mit der Atomphysik noch nicht naher befaBt haben. Auf der anderen Seite wurde der notwendige mathematische Formalismus, z. B. die Racah-Algebra, in den Text einbezogen, urn durch Anwendungsbeispiele die Arbeit mit weiterfUhrender Literatur zu erleichtern. Auf Konsistenz der benutzten Einheiten (SI bzw. atomare Einheiten) und Stan dardwerte wurde geachtet; die Konversionsfaktoren sind im Text angegeben. Ebenso haben wir uns bemUht, neben den vorhandenen LehrbUchern auf Originalliteratur hinzuweisen, wo die Neuheit des Sachgebietes es geboten erscheinen lieB. Der Umfang der Vorlesung bzw. des Buches machte eine Stoffbeschrankung not wendig; den Leser, der manche wichtige Teilgebiete (z. B. ROnt genspektren, Hyperfeinstruktur) vermiBt, bitten wir urn Nach sicht. Unser Dank gilt Herrn Prof. Dr. H. v. Buttlar fUr sein Inter esse am Zustandekommen des Buches. FUr ihre groBe Geduld und Sorgfalt bei der Anfertigung des Manuskripts danken wir Frau Anke Pfeifer. Den Herren W. Sager und J. Wahlert sind wir fUr die Hilfe bei der Herstellung der Abbildungen zu Dank ver pflichtet. Bochum, April 1980 P. H. Heckmann E. Trabert VI Inhalt 1. Allgemeines tiber Spektren der Atome 1. 1 Historische Einleitung 1 Spektren und Spektralserien 3 1. 2 Die Strahlung der Atome 10 1. 3 Elektrische Dipolstrahlung 10 1. 3.

Spis treści

1. Allgemeines über Spektren der Atome.- 1.1 Historische Einleitung.- 1.2 Spektren und Spektralserien.- 1.3 Die Strahlung der Atome.- 1.3.1 Elektrische Dipolstrahlung.- 1.3.2 Quantenhafte Emission und Absorption. Oszillatorstärken.- 1.3.3 Quantentheorie des Einsteinschen B-Koeffizienten.- 1.3.4 Auswahlregeln für elektrische Dipolstrahlung.- 1.3.5 Zur Berechnung von Dipol-Matrixelementen.- 1.3.6 Abhängigkeit von der Kernladungszahl.- 1.3.7 Strahlung höherer Ordnung.- 1.3.8 Intensitäten, Anregungsbedingungen, Lichtquellen.- 1.3.9 Strahlungsdetektoren.- 2. Die einfachen Spektren.- 2.1 Wasserstoff und wasserstoffähnliche Ionen.- 2.1.1 Serienstruktur und nichtrelativistische Theorie.- 2.1.2 Feinstruktur.- 2.1.3 Lambshift.- 2.1.4 Übergangswahrscheinlichkeiten bei Wasserstoff.- 2.2 Spektren alkaliähnlicher Atome.- 2.2.1 Pauliprinzip und Schalenabschluß.- 2.2.2 Serienstruktur und Termschemata.- 2.2.3 Formelmäßige Darstellung der Terme.- 2.2.3.1 Effektive Quantenzahl.- 2.2.3.2 Effektive Kernladung.- 2.2.4 Spin-Bahn-Kopplung und Feinstruktur.- 2.2.4.1 Terme.- 2.2.4.2 Experimentelle Methoden zur Untersuchung der Feinstruktur.- 2.2.4.3 Intensitätsverhältnisse.- 2.2.5 Die einfachen Spektren von Cu, Ag, Au.- 2.2.6 Übergangswahrscheinlichkeiten, Coulomb-Näherung.- 2.3 Zweielektronenspektren.- 2.3.1 Vorbemerkungen und Kopplung.- 2.3.2 Termschemata des Heliums und der heliumähnlichen Ionen.- 2.3.3 Berechnung des Helium-Grundzustandes.- 2.3.4 Elektrostatische Abstoßung im LS-Kopplungsschema.- 2.3.5 Die einfachen Spektren der Erdalkalien.- 2.3.6 Die Feinstruktur der Zweielektronenterme.- 2.3.6.1 Die Spin-Bahn-Kopplung im LS-Kopplungsschema, Landésche Intervallregel.- 2.3.6.2 Die Triplettstruktur der Erdalkalispektren.- 2.3.6.3 Die Feinstruktur des Heliums und der heliumähnlichen Ionen.- 2.3.6.4 Intensitätsverhältnisse in Tripletts.- 2.3.7 Die einfachen Spektren von Zn, Cd, Hg.- 2.3.8 jj-Kopplung und intermediäre Kopplung.- 2.3.8.1 Terme und Niveaus in jj-Kopplung. Äquivalente Elektronen.- 2.3.8.2 Intensitätsverhältnisse in jj-Kopplung.- 2.3.8.3 Intermediäre oder mittlere Kopplung.- 2.3.9 Interkombinationen und metastabile Terme.- 2.4 Die einfachen Dreielektronenspektren.- 3. Die komplexen Spektren.- 3.1 Reine Konfigurationen.- 3.2 Konfigurationsmischung.- 4. Atome im externen Feld.- 4.1 Zeemaneffekt.- 4.2 Starkeffekt.- 4.3 Anwendungsbeispiel: Levelcrossing.- Literatur.- Sachwortverzeichnis.