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Abstract
Grundkonzepte der Quanten- und Kernphysik ausgerichtet auf umwelt- und erdwissenschaftliche Fragestellungen
Objective
Diese Vorlesung ist eine Einführung in die sogenannte “Moderne Physik”. Die Grundlagen der Quanten- und Kernphysik werden vermittelt und allgemeine Lösungsansätze für quantenmechanische und kernphysikalische Probleme werden erarbeitet. Die Fähigkeit zur eigenständigen Lösung einfacher Problemstellungen aus den behandelten Themengebieten wird erreicht. Besonderer Wert wird auf das Verständnis experimenteller Methoden zur Beobachtung der behandelten physikalischen Phänomene gelegt.
Content
Quantenphysik: Grundlagen der Quantenmechanik: Planck’sche Strahlung mit Bezug zum Strahlungshaushalt und Klima der Erde, Photoeffekt, Materiewellen, Unschärferelation, Schrödingergleichung, Kastenpotential, Tunneleffekt, Harmonischer Oszillator. Atom- und Molekülphysik: Wasserstoffatom, Energiezustände, Absorption und Emission elektromagnetischer Strahlung, molekulare Schwingungszustände, Laser. Kernphysik: Aufbau des Atomkerns (Kernmodelle, Kernkräfte), Radioaktivität (Zerfallsarten), Wechselwirkung von Strahlung mit Materie, Nachweis von radioaktiver Strahlung, Strahlenwirkung und Strahlendosis, Kernspaltung und -Fusion, natürliche und künstliche Radioaktivität in der Umwelt, Radioisotope als natürliche Tracer.
Resources
Lecture Notes
In der Vorlesung wird Skript verteilt. Dazu werden zu speziellen Themen weitere Unterlagen ausgegeben.
Literature
- H. Haken, H. C. Wolf: Atom- und Quantenphysik, 8. Aufl. (Springer, 2004) - K. Bethge, G. Walter, B. Wiedemann: Kernphysik, 2. Aufl. (Springer, 2001)