Vorlesung Atom physik II SS 2007 R einhard D örner InstitutfürKernphysik Tel:069 798 47003 D oerner@ atom .uni-frankfurt.de W ebpage zurVorlesung: http://rds1.atom .uni-frankfurt.de/w eb/lectures/vorlesung/doerner/ Inhalt 1. A tom e als Q uantenm echnische Teilchen 1.1.W iederholung Interferenz und D oppelspalt,Paradoxien, Q uantenradierer 1.2.D oppelspaltversuche m itTeilchen: 1.2.1. Elektronen 1.2.2. Atom e,Moleküle 1.3.Dekohärenz:Teilchenstreuung,Lichtstreuung,thermische Emission 1.4.Beispiel H 2 1.5.Quantenkryptographie 1.6.Lichtgitter 1.7.Atom spiegel 2. W echselw irkung m itAtom en 2.1.Photon-Atom Wechselwirkung 2.1.1. W iederholung:Photoeffekt,Comptoneffekt, 2.1.2. W inkel-und Energieverteilungen 2.1.3. D oppelanregung,Interferenzeffekte 2.1.4. M ehrfachionisation:Mechanismen, Energie-und Winkelverteilungen 2.1.5. M olekulare Photoionisation:H öhere D rehim pulse 2.2.Atom e in starken Laserfeldern 2.2.1. M ultiphotonenionisation 2.2.2. Tunnelionisation 2.2.3. D erR ückstreum echanism us:H öhere H arm onische, hochenergetische Elektronen,D oppelionisation 2.2.4. M ehrfachionisation:M echanism en,Im pulse und Energien 2.3.Ion-Atom Stöße 2.3.1. Elektronentransfer 2.3.2. Ionisation
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Physical Review Letters: American Physical Society, weekly, all of physics Physical Review A
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Vorlesung Atomphysik II SS 2007
Reinhard Dörner Institut für Kernphysik Tel: 069 798 47003
Physical Review Letters:American Physical Society, weekly, all of physicshttp://prl.aps.org/
Physical Review A http://prl.aps.org/
Journal of Physics Bhttp://www.iop.org/EJ/journal/JPhysBInstitut of Physics (englisch)
1. Atome als Quantenmechanische Teilchen
1.1. Wiederholung:
Welle Teilchen DualismusDoppelspalt
Feynman Lectures:"We choose to examine a phenomenon which is impossible, absolutely impossible, to explain in any classical way, and which has in it the heart of quantum mechanics. In reality, it contains the only mystery."
•Teilchen: Jedes Photon auf dem Schirm hat einen Ort/Zeit (“Klick im Detektor”)
Lösung:Statistische Interpretation der Quantenmechanik:Quadrat der Wellenfunktion gibt die Wahrscheinlichkeit
1919-1921Professor in Frankfurt
“Again an idea of Einstein’s gave me the lead. He had tried to make the duality of particles -light quanta or photons - and waves comprehensible by interpreting the square of the optical wave amplitudes as probability density for the occurrence of photons.
This concept could at once be carried over to the -function:2 ought to represent the probability density for electrons (or other particles).”
Fragen:•Wenn nur 1 Teilchen unterwegs ist, was interferiert da?•Zurückverfolgen der Photonen: durch welchen Schlitz?•Wie kommen die Photonen in den Schatten?•Impulserhaltung: wo kommt der Tranversalimpuls her?
Deutung des Doppelspaltes II:
Wenn man ein Photon in der Mitte registriertWo kam der Impuls her?
Kann man dann den Impuls des Spaltes messen um den Weg des Photons zu erschließens?
Lange Debatte zwischen Bohr und Einstein
Bahnen von Teilchen sind eine klassiche Vorstellung
Klassisch: Impuls und Ort jederzeit genau bestimmt