Vorlesung „Aufbau der Materie und physikalische Grundlagen der Spektroskopie“ (PC II) im Sommersemester 2007

Es handelt sich hierbei um eine Pflichtveranstaltung im Grundstudium.

ACHTUNG: Diese Lehrveranstaltung wird in dieser Form zu letzten Mal angeboten!!!

Dozent: Prof. Dr. Stefan Schmatz, e-Mail: sschmat@gwdg.de, Tel. 39-3149

Assistenten: Dipl.-Chem. Oliver Link; Torsten Suhlke, M. Sc.

Die Vorlesung findet dienstags, 10:15-13:00 Uhr statt.

Erster regulärer Termin ist der 17.04.2007.

Wichtige Methoden der Lehrveranstaltungen „Mathematik für Chemiker I/II“, die für das Verständnis notwendig sind, sollten in der vorlesungsfreien Zeit wiederholt werden: Differentiation von Funktionen mehrerer Veränderlicher, Integration von Funktionen mehrerer Veränderlicher, Vertauschung von Differentialoperatoren, orthogonale Polynome, Transformation von Differentialoperatoren in nicht-kartesische Koordinatensysteme, komplexe Zahlen, Eigenwertprobleme, selbstadjungierte Operatoren, Hermitezität, Entwicklung von Funktionen (Taylor, Fourier).

Die Übungen zur Vorlesung finden donnerstags, 13:15-14:00 Uhr statt. Der Besuch der Übungen ist für alle Teilnehmer an dieser Lehrverstaltung verpflichtend. Bei krankheitsbedingtem Fehlen ist nachträglich ein ärztliches Attest vorzulegen. Kann ein Teilnehmer aus wichtigen persönlichen Gründen einen Übungstermin nicht wahrnehmen, ist dies bei Herrn Schmatz vorher per E-Mail anzuzeigen. In den Übungen wird der Stoff der letzten Vorlesung mittels eines Kurztests abgefragt. Die Tests gehen zu 40 % in die Endbewertung ein. In den Übungen werden ferner Aufgaben besprochen, die in der jeweils letzten Vorlesung ausgeteilt wurden. Als Zulassung zur Klausur werden mindestens 50 % der in den Hausaufgaben erreichbaren Punkte benötigt.

Es wird Gelegenheit geboten, Fragen zum bisherigen Vorlesungsinhalt zu stellen und Verständnisprobleme zu beheben. Ein Termin für diese einstündige Zusatzveranstaltung wird nach Vereinbarung festgelegt.

Am Dienstag, 17.07.2004, 10:15-13:00 Uhr wird die Abschlussklausur geschrieben. Sie trägt zu 60 % zur Gesamtbewertung bei.

Inhalt der Vorlesung: Aufbau der Materie und physikalische Grundlagen der Spektroskopie

Kap. 1: Einführung in die Quantenmechanik (5 Stunden)

1.1 Grenzen der klassischen Physik (2 Std.)

1.2 Postulate der Quantenmechanik (3 Std.)

Kap. 2: Einfache Anwendungen der Quantenmechanik (6 Stunden)

2.1 Das Teilchen im Kasten (2 Std.)

2.2 Der harmonische Oszillator (2 Std.)

2.3 Der starre Rotator (2 Std.)

Kap 3: Atombau und Atomspektroskopie (5 Stunden)

3.1 Wasserstoffatom (2 Std.)

3.2 Magnetisches Moment und Spin des Elektrons (1 Std.)

3.3 Pauliprinzip und Aufbauprinzip (1 Std.)

3.4 Drehimpulskopplung (1 Std.)

Kap. 4: Molekülbau und Molekülspektroskopie (17 Stunden)

4.1 Chemische Bindung im Wasserstoffmolekülion (1 Std.)

4.2 Chemische Bindung in zweiatomigen Molekülen (1 Std.)

4.3 Homonukleare zweiatomige Moleküle der 1. Langperiode (1 Std.)

4.4 Mehratomige Moleküle (1 Std.)

4.5 Grundlagen und Techniken der Molekülspektroskopie (2 Std.)

4.6 Rotationsspektroskopie (2 Std.)

4.7 Schwingungsspektroskopie (3 Std.)

4.8 Elektronische Spektroskopie (3 Std.)

4.9 Magnetische Resonanz (3 Std.)

Literatur:

(genaue Angaben werden in der Vorlesung gemacht)

Allgemeines Lehrbücher der Physikalischen Chemie

Atkins, Wedler, Moore/Hummel

Lehrbücher der Theoretischen Chemie

Kutzelnigg, Reinhold, Schmittke, Levine

Lehrbücher der Spektrokopie

Graybeal, Bernath

Allgemeine Lehrbücher der Physik

Haken/Wolf 1, Haken/Wolf 2