Übersicht: Prüfungsstoff - TU München
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Gliederung Höhere Physik (Stoff für Prüfungen) Prof. Dr. Dirk Grundler, Lehrstuhl für Physik funktionaler Schichtsysteme, Physik Department, Technische Universität München (17.10.2008) 1. Optik a. Geometrische Optik i. Was ist Licht? Lichtstrahlen ii. Licht an Grenzflächen iii. Reflexion iv. Brechung v. Abbildung mit spiegelnden Flächen 1. Planspiegel vi. Abbildung mit brechenden Radiusflächen 1. Dünne Linsen 2. Einzeln brechende Kugelflächen vii. Spezielle Linsen viii. Linsenfehler 1. Sphärische Aberration 2. Chromatische Aberration b. Physikalische Optik – Wellenoptik i. Allgemein 1. Interferenz 2. Quelle des Lichts 3. Thomas Young 4. Newton Ringe 5. Michelson-Interferometer 6. Fabry-Perot-Platten ii. Beugungsphänomene 1. Fresnel-Beugung 2. Fraunhofer-Beugung iii. Polarisation 1. Rayleigh-Streuung 2. Polarisation durch Reflexion 3. Doppelbrechung 4. Polarisation durch Polaroid-Filter c. Optische Instrumente i. Lupe ii. Mikroskop iii. Teleskop Höhere Physik I und II, 2008/2009 Seite 1 2. Atomphysik, Moderne Physik a. Problematik der Atomstrukturen i. Lichtausstrahlung bewegter Ladungen ii. Schwarzkörperstrahlung iii. Prinzipien der Moden-Abzählung iv. Die Besetzungswahrscheinlichkeit v. Photonen vi. Der Photoelektrische Effekt vii. Der Compton-Effekt b. Aufbau der Atome, Bohrmodell des H-Atoms i. Linienspektren ii. Das nukleare Atom iii. Elektronen im H-Atom iv. Sommerfeld-Korrekturen v. Wasserstoffähnliche Atome vi. Bohrsches Korrespondenz-Prinzip c. Quantenmechanik i. Materiewellen: Der Welle-Teilchen-Dualismus ii. Das Davisson-Germer-Experiment iii. Elektronenwellen und Bohr-Sommerfeld-Quantisierung iv. Die Schrödinger-Gleichung v. Wellenmechanik des H-Atoms vi. Heisenbergsche Unschärferelation d. Atome i. Elektrische Dipolstrahlung ii. Atomspektren iii. Röntgenspektren iv. Der Elektronenspin v. Gyromagnetisches Verhältnis vi. Quantenzahlen/Das Pauli-Prinzip vii. Schalenstruktur viii. Larmor-Präzession ix. Zeeman-Aufspaltung x. Spin-Bahn-Wechselwirkung und Gesamtdrehimpuls xi. Landé g-Faktor xii. Der normale und der anomale Zeeman-Effekt e. Molekülphysik - Bindungsmechanismen i. Ionische Bindung ii. Kovalente Bindung iii. Van-Der-Waals-Bindung iv. Molekülanregungen 3. Festkörperphysik a. Kristalle b. Beugung in Kristallen, Reziprokes Gitter c. Kristallbindung/Kohäsion/Gitterdefekte d. Gitterschwingungen und Phononen e. Thermische Eigenschaften Höhere Physik I und II, 2008/2009 Seite 2 f. g. h. i. j. k. Das freie Fermi-Elektronengas Elektronische Bandstrukturen Halbleiter Fermi-Flächen, Metalle Supraleitung Dia-, Para- und Ferromagnetismus (kollektiver Magnetismus) 4. Kernphysik a. Kernradius und Kernaufbau b. Massendefekt c. Magnetische/Elektrische Momente d. Mesonentheorie e. Kernumwandlungen f. Mössbauer-Effekt g. Häufigkeit der Elemente h. Radioaktiver Zerfall i. Kernspaltung und Kernreaktoren j. Die vier fundamentalen Wechselwirkungen k. Teilchenbeschleuniger l. Teilchendetektoren 5. Elementarteilchenphysik a. Einführung b. Symmetrien c. Systematisierung der Hadronen d. Die schwache Wechselwirkung und der Beta-Zerfall Höhere Physik I und II, 2008/2009 Seite 3
