Übung 2.3-1

Schnelle Fragen zu

2.3 Essenz der Quantentheorie

Hier sind einige schnelle Fragen zu 2.3.1:
Nenne die wesentlichen Elementarteilchen und ihre fundamentalen Eigenschaften.
Aus was genau besteht die Welt der EI&IT?
Zeichne einen Potentialtopf für Elektronen um ein Atom, einmal in einer klassischen Darstellung, und in der quantenmechanischen Situation daneben. Zeichne insbesondere schematisch E-Niveaus ein, und verteile darauf mehrere Elektronen.
Begründe, warum der klassische Potentialtopf sich im Prinzip nicht vom Potentilatopf des Systems Sonne - Planet unterscheidet, solange man keine Zahlen an die Achsen schreibt.
Beschreibe, was genau ein Elektron in einem Atompotentialtopfmodell "tun" kann, und was es es insbesondere nicht tun kann.
Zeichne die Ionisationsenergien ein.
Was ist das Pauli Prinzip und wie wirkt es sich in dem Potentialtopfmodell aus?
Das Bild zeigt die Potentialtöpfe der Elektronen in weit voneienadenr entfernten Na und Cl Atomen.
Bringe die Atome auf den Bindungsabstand und zeichne das resultierende Potentialmodell. Beschreibe, wie die Bindung zustandekommt.
 
Potentialtopf der Elektronen im isolierten Na und Cl Atom
Widerhole den Vorgang, jetzt aber nur für Na Atome. Warum gibt es jetzt frei bewegliche Elektronen und ein Energieband?
Wieviel Elektronen hätten in dem Band Platz?
 
Hier sind einige schnelle Fragen zu 2.3.2:
Ein klassisches geladenes Teilchen und ein quantenmechanisches Elektron bewegen sich ein einem elektrischen Feld E(r)
Wie würd das Problem klassisch gelöst? ("Input", "Output", Verknüpfung)
Wie heißt die grundsätzlich Lösung der Schrödigergleichung eines quantenmechanischen Problems, und welche wesentlichen Eigenschaften hat sie?
Wie kommt man von einer komplexen Wellenfunktion y auf meßbare Eigenschaften?
Was ist ein quantenmechanischer Zustand?
Was bedeutet Energieentartung?
Was genau beschreiben die folgenden Gleichungen?
+¥
ó
õ
¥
+¥
ó
õ
¥
+¥
ó
õ
¥
y(x,y,z) · y*(x,y,z) · dxdydz = 1

y(r) = y0 · expi(kr  – wt)
Wie groß ist die Aufenthaltswahrscheinlichkeitsdichte w(r) des durch die obige Wellenfunktion beschriebenen Teilchens?
Was unterscheidet eine ebene Welle von einer Kugelwelle?
     
Hier sind einige schnelle Fragen zu 2.3.3:
Interpretiere die nachfolgenden Gleichungen und Zusammenhänge:
  • l = 2p/k.
  • p = k.
  • Ek = k2/2me.
Schreibe die Grundformel einer laufenden ebenen Welle und einer stehenden (ebenen) Welle.
Wie würde man ein Elektron in einem Elektronenstrahl durch Wellen beschreiben?
Was passiert, wenn eine Welle auf eine periodische Struktur fällt?
Was ist der Tunneleffekt? Wie würde das klassisch aussehen?
Wodurch werden Wellen typischerweise diskretisiert, d. h. auf spezifische Wellenlängen (und damit Energien) beschränkt?
     

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gehe zu 2.3.2 Wellenfunktion und Schroedingergleichung

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© H. Föll (MaWi für ET&IT - Script)