Checkliste: Einführung in die Quantenmechanik

Checkliste:
Einführung in die Quantenmechanik & Molekülspektroskopie, Teil 1
1.
Wie werden Elektronen und Ionen in elektrischen und magnetischen Feldern
abgelenkt?
2.
Wie wurden Ladung und Masse des Elektrons bestimmt?
3.
Was war das revolutionäre an der Planck-Formel für den Schwarzen Strahler?
4.
Was beobachtet man beim Photoelektrischen Effekt und wie wurden dies von Einstein
erklärt?
5.
Was beobachtet man beim Franck-Hertz-Versuch?
6.
Was versteht man unter dem Welle-Teilchen-Dualismus?
7.
Welche typischen Welleneigenschaften haben Elektronen?
8.
Wie berechnet man die Wellenlänge von Teilchen?
9.
Was ist ein Operator?
10.
Was ist eine Eigenwert-Gleichung?
11.
Wie berechnet man die Energie eines quantenmechanischen Teilchens?
12.
Wie lässt sich die Wellenfunktion eines Teilchens interpretieren?
a. Was versteht man unter Normalisierung?
13.
Was versteht man unter der Heisenbergschen Unschärferelation?
14.
Welche Phänomene lassen sich durch das Modell des Teilchens im Kasten
beschreiben?
15.
Wie kommt man zur Wellengleichung des Teilchens im Kasten?
16.
Wie berechnet man die möglichen Energien eines Teilchens im Kasten?
a. Wie unterscheiden sich diese von einem „klassischen“ Teilchen?
b. Von welchen Parametern hängen die Energien bzw. die Energieunterschiede
ab?
c. Was versteht man unter dem „Bathochromen Effekt“?
17.
Wie werden Teilchen in zwei- oder dreidimensionalen Kästen behandelt?
a. Was versteht man unter Entartung?
18.
Welche physikalischen Eigenschaften hat ein harmonischer Oszillator?
19.
Wovon hängt die Schwingungsfrequenz eines Moleküls im Modell des harmonischen
Oszillators ab?
20.
Wie lassen sich Schwingungsfrequenzen zweiatomiger Moleküle berechnen?
a. Welche molekulare Größen kann man aus den Schwingungsfrequenzen
berechnen?
21.
In welche Spektralbereiche teilt man das elektromagnetische Spektrum ein?
22.
Wie hängen Energie, Frequenz, Wellenzahl und Wellenlänge zusammen?
23.
Was versteht man unter der Nullpunktsenergie, warum tritt sie auf und wie lässt sie sich
berechnen?
24.
Was versteht man unter dem Korrespondenzprinzip?
25.
Warum reicht das Modell des Harmonischen Oszillators nicht aus, um
Schwingungsbewegung korrekt zu beschreiben?
26.
Zu welchem anderen Modell geht man über und was sind die Unterschiede?
27.
Was versteht man unter einer Normalschwingung?
28.
Wie viele Normalschwingungen weist ein Molekül auf?
29.
In welchem Spektralbereich treten Schwingungsübergänge in Molekülen auf? Nennen
Sie einige Beispiele für wichtige Schwingungsbanden, die zur Identifikation funktioneller
Gruppen dienen.
30.
Welche Auswahlregel gilt für die Schwingungsspektroskopie?
31.
Wie funktioniert die Fourier-Transform-Spektroskopie (insbesondere FT-IR)?
32.
Mit welchen einfachen Modellen wird die Rotationsbewegung von Teilchen beschrieben?
33.
Was sind die Eigenwerte von Energie und Drehimpuls bei der Kreis- bzw.
Rotationsbewegung?
34.
In welchem Spektralbereich treten Rotationsübergänge auf?
35.
Welche Auswahlregel gilt für die Mikrowellenspektroskopie?
36.
Wovon hängen die Linienabstände im Rotationsspektrum ab?
37.
Warum sind die Linien nicht exakt äquidistant?
38.
Wie erklären Sie die Linienintensitäten im Mikrowellenspektrum?
39.
Was ist der physikalische Mechanismus der Raman-Spektroskopie?
40.
Was beobachtet man in einem Raman-Spektrum?
41.
Vergleichen Sie die Raman-Spektroskopie mit der IR-Spektroskopie und der Mikrowellenspektroskopie. Welche Unterschiede fallen Ihnen ein, welche Vor- und Nachteile
hat die Ramanspektroskopie?
42.
Wie kommt die Rotationsfeinstruktur einer Schwingungsbande zustande?
43.
Welche Arten von Rotoren gibt es?