402-0048-00L Fortgeschrittene Physik für Umwelt- und ErdwissenschaftlerInnen
Semester | Frühjahrssemester 2019 |
Dozierende | H.‑A. Synal |
Periodizität | jährlich wiederkehrende Veranstaltung |
Lehrsprache | Deutsch |
Kurzbeschreibung | Grundkonzepte der Quanten- und Kernphysik ausgerichtet auf umwelt- und erdwissenschaftliche Fragestellungen |
Lernziel | Diese Vorlesung soll die Grundlagen der Quanten- und Kernphysik vermitteln und deren Bedeutung in Umwelt- und Erdwissenschaften aufzeigen. Dazu werden in ausgesuchten Beispielen und zahlreichen Demonstrationsexperimenten Umweltphänomene diskutiert , die nur durch quantenmechanische oder kernphysikalische Modelle erklärt werden können. |
Inhalt | Quantenphysik: Grundlagen der Quantenmechanik: Plancksche Strahlung mit Bezug zum Strahlungshaushalt und Klima der Erde, Photoeffekt, Materiewellen, Unschärferelation. Atom- und Molekülphysik: Schrödingergleichung, Energiezustände , Absorption und Emission elektromagnetischer Strahlung, Auswahlregeln, Laser. Grundlagen der optischen Spektroskopie mit Beispielen aus der Umweltanalytik. Kernphysik: Aufbau des Atomkerns (Kernmodelle, Kernkräfte), Radioaktivität (Zerfallsarten), Wechselwirkung von Strahlung mit Materie, natürliche und künstliche. Radioaktivität in der Umwelt, Radioisotope als natürliche Tracer, Altersbestimmungen mit Radioisotopen. |
Skript | Skript und einzelne Unterlagen |
Literatur | - H. Haken, H. C. Wolf: Atom- und Quantenphysik, 8. Aufl. (Springer, 2004) - S. Svanberg: Atomic and Molecular Spectroscopy: Basic Aspects and Practical Applications, 4th ed. (Springer, 2004) - F. K. Kneubühl, M.W. Sigrist: Laser, 7. Aufl. (Vieweg+Teubner, 2008) - K. Bethge, G. Walter, B. Wiedemann: Kernphysik, 2. Aufl. (Springer, 2001) - T. Mayer-Kuckuck:Kernphysik, Teubner-Studienbücher Physik, ISBN 3-519-23021-6 |