phy030 Experimentalphysik III (Atom- und Molekülphysik) (Complete module description)

phy030 Experimentalphysik III (Atom- und Molekülphysik) (Complete module description)

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Module title Experimentalphysik III (Atom- und Molekülphysik)
Module code phy030
Credit points 6.0 KP
Responsible institute Institut für Physik
Responsible persons
Module responsibility:
Matthias Wollenhaupt, Kerstin Avila Canellas
Authorised to examine:
Holger Borchert, Lars Englert, Tim-Daniel Bayer, Achim Kittel, Rainer Reuter, Christoph Lienau, Niklas Nilius, Christian Schneider, Matthias Wollenhaupt
Prerequisites
Analysis I und IIa, Lineare Algebra, Experimentalphysik I und II
Language of instruction German
Learning outcomes/competencies
Die Studierenden verfügen über Kenntnisse über die grundlegenden Prinzipien der Atom- und Molekülphysik. Sie erlangen die Fertigkeit, durch Diskussion zentraler Schlüsselexperimente zwischen klassischen und quantenmechanischen Beschreibungen mikroskopischer Materie zu unterscheiden. Sie erwerben die Kompetenz zur Kombination von Kenntnissen aus der Experimentalphysik mit mathematischen und theoretischen Fertigkeiten, um Phänomene der mikroskopischen Physik zu deuten und qualitativ bzw. quantitativ zu beschreiben.
Module contents
Aufbau des Atoms; Photonen; Spektroskopische Methoden; Welleneigenschaften von Teilchen; Schrödinger-Gleichung, Eigenzustände und Wellenpakete, Modellpotentiale, gebundene und ungebundene Zustände; Drehimpulse und Spin; Wasserstoffatom; Atome mit mehreren Elektronen; Atome in externen Feldern; Übergangswahrscheinlichkeiten, Absorption und Emission; Laser; Molekülbindung, Näherungsmethoden: LCAO und Heitler London, Rotation und Schwingung von Molekülen; Molekülspektren, Auswahlregeln für Übergänge.
Recommended reading

1. W. Demtröder: Experimentalphysik, Band 3: Atome, Moleküle, Festkörper. Springer, Berlin.
2. H. Haken, H. C. Wolf: Molekülphysik und Quantenchemie. Springer, Berlin.
3. I.V. Hertel, C. P. Schulz: Atome, Moleküle und optische Physik, Springer, Berlin.

Weitere Literatur zu speziellen Themen wird in der Vorlesung bekannt gegeben.
Required assesment
Method of assesment
2-Fächer-Bachelor oder M.Ed. Sonderpädagogik/ Wirtschaftspädagogik: eine Klausur oder eine mündliche Prüfung.
↵Bachelor Physik, Technik und Medizin: mündliche Prüfung.
↵Bachelor Physik: Wöchentliche Übungen, mündliche Prüfung.
↵ 
Exam dates
Duration (semesters) 1 Semester
Module frequency jährlich
Workload
Total workload Contact hours
180 h
Präsenzzeit: 84 Stunden Selbststudium: 96 Stunden
Course type
Type SWS Module frequency Contact hours
Lecture 4 WiSe 56 h
Exercises 2 WiSe 28 h
Further information

Studienleistungen: wöchentliche Übungen

Aufnahmekapazität:
unbegrenzt

Lehr-/Lernform:
VL, Ü
Applicability of the module
  • Erweiterungsfach Gymnasium Physik > Module
  • Fach-Bachelor Physik > Aufbaumodule
  • Fach-Bachelor Physik, Technik und Medizin > Aufbaumodule
  • Master of Education (Sonderpädagogik) Physik > Mastermodule
  • Master of Education (Wirtschaftspädagogik) Physik > Mastermodule
  • Zwei-Fächer-Bachelor Physik > Basismodule