Kontrollfragen Sommersemester 2014 1. Was charakterisiert den

Kontrollfragen
Sommersemester 2014
1.
Was charakterisiert den kristallinen Zustand und worin unterscheidet er sich von
anderen Festkörperzuständen?
2.
Was ist eine Elementarzelle?
3.
Welche Bedeutung hat die Wigner-Seitz-Zelle?
4.
Was sind Netzebenen und wie werden sie charakterisiert?
5.
Welche Bedeutung/Nutzen hat das reziproke Gitter und wie wird es berechnet?
6.
Wie wird die Brillouin Zone konstruiert, im 1-, im 2- und im 3-Dimensionalen?
7.
Was ist die Bedingung für die Beugung an Gitteratomen nach Laue?
8.
Wie leitet sich die Bragg-Bedingung her?
9.
Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Beugung nach Laue und nach
Bragg?
10. Welche Bedeutung hat die Ewald-Kugel und wie wird sie konstruiert?
11. Durch was sind die Streuamplitude und der atomare Strukturfaktor bestimmt?
12. Wie begründet sich der Debye-Waller-Faktor?
13. Wie ändert sich der Debye-Waller-Faktor bei Annäherung an den absoluten
Nullpunkt?
14. Wie unterscheiden sich im Beugungsbild der amorphe und der kristalline
Zustand?
12. Was sind Phononen?
13. Was ist eine Dispersionsbeziehung?
14. Wie unterscheiden sich der akustische und der optische Zweig der
Dispersionsrelation?
15. Warum reicht es, die Dispersionsrelation auf die erste Brillouin-Zone zu
beschränken?
16. Warum können akustische Wellen keine optische Strahlung absorbieren?
17. Wie unterscheidet sich das Amplitudenverhältnis der Schwingungen eines
zweiatomigen linearen Gitters bei dem akustischen und bei dem optischen
Zweig?
18. Warum können Phononen als Quasiteilchen behandelt werden?
19. Wie viel akustische und optische Zweige gibt es bei einer Basis mit p Atomen?
20. Wie unterscheiden sich ein Stokes- und ein Anti-Stokes Prozess in der
Lichtstreuung? Welche Information kann man aus dem Verhältnis der Intensität
der Linien gewinnen?
21. Was besagt das Dulong-Petitsche Gesetz?
22. Was besagt das Einstein-Modell der spezifischen Wärme eines Festkörpers?
23. Was besagt das Debye-Modell der spezifischen Wärme eines Festkörpers?
24. Wie ist die Einstein- bzw. die Debye-Temperatur definiert?
25. Welche Vorraussetzungen haben die beiden Modelle von Einstein und Debye?
26. Welche Näherungen liegen dem Modell des “Freien Elektronengases“ (DrudeModell) zugrunde?
27. Wie funktioniert im Prinzip eine „Hall-Effekt“ Messung? Welche Information
gewinnt man daraus?
28. Was ist eine Plasmaschwingung? Wie ist die Plasmafrequenz definiert?
29. Für welche Gruppe des Periodischen Systems stimmen berechnete und
gemessene Plasmawellenlänge besonders gut überein?
30. Wie leitet sich die spezifische Wärmekapazität von Metallen her?
31. Was besagt das Wiedemann Franz Gesetz?
32. Welche experimentellen Befunde bzgl. der elektrischen Leitfähigkeit können im
Rahmen einer klassischen (d.h. nicht-quantenmechanischen) physikalischen
Beschreibung überhaupt nicht erklärt werden?
33. Was beinhaltet das Kronig-Penney Modell?
34. Erklären Sie das Bändermodell.
35. Wie unterscheiden sich im Bändermodell ein Metall, ein Halbmetall, ein
Halbleiter und ein Isolator?
36. Worauf beruht die Leitfähigkeit von Halbleitern?
37. Worin unterscheidet sich die Anzahl von Kristallelektronen und Defektelektronen
im idealen Halbleiterkristall (T>0, Eigenleitung)?
38. Wieso wird in der Festkörperphysik das Konstrukt der effektiven Masse
eingeführt?
39. Worin unterscheiden sich direkte und indirekte Halbleiter?
40. Wie hängt die Eigenleitfähigkeit in einem idealen Halbleiter von der Temperatur
ab?
41. Unter welchen Bedingungen gilt die Boltzmann-, die Bose-Einstein- und die
Fermi-Dirac-Statistik?
42. Welche Eigenschaften eines quantenmechanischen Systems sind nicht mit den
Voraussetzungen der klassischen Boltzmann - Statistik vereinbar?
43. Wie sind Bosonen und Fermionen definiert?
44. Wie ist die Fermi-Energie definiert?
45. Wie sind thermodynamische Wahrscheinlichkeiten definiert?
46. Welche Analogien bestehen zwischen elektrischen und magnetischen
Grundgrößen?
47. Wie unterscheiden sich Dia-, Para- und Ferromagnetismus?
48. Durch was ist der Langevin-Paramagnetismus bestimmt?
49. Was sind Weißsche Bezirke?
50. Wie kommen „Bloch-Wände“ zustande?
51. Worauf beruht der Barkhausen-Effekt?
52. Durch welche Eigenschaften sind „Flüssigkristalle“ ausgezeichnet?
53. Welche molekulare Eigenschaft verursacht den flüssigkristallinen Charakter?
54. Wie unterscheidet man zwischen thermotropen und lyotropen Flüssigkristallen?
55. Wie werden die flüssigkristalline Mesophasen klassifiziert?
56. Wie funktioniert ein Flüssigkristall-Display? Welchen Vorteil haben solche
Anzeigeelemente?
57. Welche weiteren großtechnischen Anwendungen von Flüssigkristallen kennen
Sie?
58. Wie unterscheidet sich die Dynamik einzelner Moleküle von der einer
Flüssigkeit oder eines Glases
59. Wie unterscheiden sich eine Flüssigkeit und ein Glas?
60. Durch welche physikalischen Eigenschaften ist der glasartige Zustand
ausgezeichnet?
61. Nennen Sie Beispiele für „Gläser“ aus dem Alltag.
62. Welche molekulare Dynamik findet in Gläsern statt? Mit welchen
experimentellen Methoden wird sie bestimmt?
63. Was besagt das empirische Gesetz von Vogel-Fulcher-Tammann (VFT)? Was
ist die Interpretation der Vogel Temperatur To?
64. Welches experimentelle Ergebnis bildet den Ausgangspunkt der
Quantenmechanik
65. In welchem Jahr hatte A. Einstein sein „annum mirabilis? Welche
bahnbrechenden Erkenntnisse hat er dabei errungen?
66. Für welche Arbeit wurde A. Einstein wann mit dem Nobelpreis ausgezeichnet?
67. Was ist der zentrale Beitrag von W. Heisenberg zu der Formulierung der
Quantenmechanik? Wann gelang dieser Durchbruch?
68. Was ist der zentrale Beitrag von E. Schrödinger zu der Formulierung der
Quantenmechanik? Wann gelang dieser Durchbruch?
69. Was ist die Kernaussage der „Kopenhagener Interpretation der
Quantenmechanik“?