402-0048-00L  Fortgeschrittene Physik für Umwelt- und ErdwissenschaftlerInnen

SemesterFrühjahrssemester 2019
DozierendeH.‑A. Synal
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheDeutsch


KurzbeschreibungGrundkonzepte der Quanten- und Kernphysik ausgerichtet auf umwelt- und erdwissenschaftliche Fragestellungen
LernzielDiese 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.
InhaltQuantenphysik:
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.
SkriptSkript 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