Verfügbarkeit: Experimentalphysik

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Bibliographische Detailangaben
Titel:	Experimentalphysik
Unterteilung:	Atome, Moleküle und Festkörper 3
Von:	Wolfgang Demtröder
Person:	Demtröder, Wolfgang 1931- Verfasser aut
Hauptverfasser:	Demtröder, Wolfgang 1931- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Berlin [u.a.] Springer [2016]
Ausgabe:	5., neu bearbeitete und aktualisierte Auflage
Schriftenreihe:	Springer-Lehrbuch Springer-Lehrbuch
Schlagworte:	Molekülphysik Atomphysik Experimentalphysik Festkörperphysik Lehrbuch
Online-Zugang:	http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=028868820&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA
Beschreibung:	XXI, 586 Seiten Illustrationen, Diagramme 28 cm
ISBN:	9783662490938

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adam_text	Inhaltsverzeichnis 1 2 Einleitung. 1 1.1 Inhalt und Bedeutung der Atomphysik. 2 1.2 Moleküle: Grundbausteine der Natur. 3 1.3 Festkörperphysik und ihre technische Bedeutung. 4 1.4 Überblick über das Konzept des Lehrbuches . 4 Literatur. 6 Entwicklung der Atomvorstellung. 9 2.1 Historische Entwicklung. 10 2.2 Experimentelle und theoretische Hinweise auf die Existenz von Atomen. 2.2.1 Daltons Gesetz der konstanten Proportionen. 2.2.2 Gesetze von Gay-Lussac und der Begriff des Mols. 2.2.3 Experimentelle Methoden zur Bestimmung der Avogadro-Konstanten. 2.2.4 Die Bedeutung der kinetischen Gastheorie für die Atomvorstellung. 11 11 12 14 18 2.3 Kann man Atome sehen? . 2.3.1 Brown'sche Molekularbewegung. 2.3.2 Nebelkammer . 2.3.3 Mikroskope mit atomarer Auflösung . 18 19 22 22 2.4 Bestimmung der Atomgröße. 2.4.1 Bestimmung von Atomgrößen aus dem Kovolumen der van-der-Waals-Gleichung. 2.4.2 Abschätzung der Atomgrößen aus den Transportkoeffizienten in Gasen. 2.4.3 Beugung von Röntgenstrahlung an Kristallen . 2.4.4 Vergleich der Methoden zur Atomgrößenbestimmung . 27 28 29 30 2.5 Der elektrische Aufbau von Atomen. 2.5.1 Kathoden-und Kanalstrahlen . 2.5.2 Messung der Elementarladung. 2.5.3 Erzeugung freier Elektronen. 2.5.4 Erzeugung freier Ionen. 2.5.5 Bestimmung der Elektronenmasse. 2.5.6 Wie neutral ist ein Atom?. 30 31 32 33 34 37 38 2.6 Elektronen- und lonenoptik . 2.6.1 Brechungsgesetz für Elektronenstrahlen. 2.6.2 Elektronenbahnen in axialsymmetrischen Feldern. 2.6.3 Elektrostatische Elektronenlinsen. 2.6.4 Magnetische Linsen. 2.6.5 Anwendungen der Elektronen- und lonenoptik. 39 40 41 43 44 46 27 XI XII Inhaltsverzeichnis 3 2.7 Bestimmung der Atommassen; Massenspektrometer. 2.7.1 Überblick . 2.7.2 Parabelspektrograph von J. J. Thomson. 2.7.3 Geschwindigkeitsfokussierung. 2.7.4 Richtungsfokussierung. 2.7.5 Massenspektrometer mit doppelter Fokussierung. 2.7.6 Flugzeit-Massenspektrometer . 2.7.7 Quadrupol-Massenspektrometer . 2.7.8 lonen-Zyklotron-Resonanz-Spektrometer . 2.7.9 Isotope. 46 46 47 48 49 50 51 52 54 56 2.8 Die Struktur von Atomen . 2.8.1 Streuversuche; integraler und differentiellerStreuquerschnitt . 2.8.2 Grundlagen der klassischen Streutheorie. 2.8.3 Bestimmung der Ladungsverteilung im Atom aus Streuexperimenten. 2.8.4 Das Thomson'sche Atommodell. 2.8.5 Rutherford'sches Atommodell. 2.8.6 Rutherford'sche Streuformel. 57 57 58 Zusammenfassung. 67 Aufgaben. 67 Literatur. 69 Entwicklung der Quantenphysik. 71 Experimentelle Hinweise auf den Teilchencharakter elektromagnetischer Strahlung. 72 3.1.1 Hohlraumstrahlung . 3.1.2 Das Planck'sche Strahlungsgesetz. 3.1.3 Wien'sches Verschiebungsgesetz . 3.1.4 Das Stefan-Boltzmann'sche Strahlungsgesetz. 3.1.5 Photoelektrischer Effekt. 3.1.6 Compton-Effekt. 3.1.7 Eigenschaften des Photons . 3.1.8 Photonen im Gravitationsfeld . 3.1.9 Wellen-und Teilchenbeschreibung von Licht. 72 74 76 77 78 80 80 82 83 3.2 Der Wellencharakter von Teilchen . 3.2.1 Die de Broglie-Wellenlänge und Elektronenbeugung. 3.2.2 Beugung und Interferenz von Atomen. 3.2.3 Bragg-Reflexion und Neutronenspektrometer. 3.2.4 Neutronen-Interferometrie. 3.2.5 Anwendungen der Welleneigenschaften von Teilchen. 85 85 86 88 88 89 3.3 Materiewellen und Wellenfunktionen . 3.3.1 Wellenpakete. 3.3.2 Statistische Deutung der Wellenfunktion. 3.3.3 Heisenberg'sche Unbestimmtheitsrelation. 3.3.4 Das Auseinanderlaufen eines Wellenpaketes. 3.3.5 Unbestimmtheitsrelation für Energie und Zeit. 89 90 92 93 96 96 3.4 Die Quantenstruktur der Atome . 97 3.4.1 Atomspektren. 98 3.4.2 Das Bohr'sche Atommodell . WO 3.4.3 Die Stabilität der Atome. 102 3.4.4 Franck-Hertz-Versuch. 103 3.5 Was unterscheidet die Quantenphysik von der klassischen Physik? . 105 3.5.1 Klassische Teilchenbahnen gegen Wahrscheinlichkeitsdichten der Quantenphysik. 105 3.1 62 62 64 65 Inhaltsverzeichnis 3.5.2 3.5.3 3.5.4 Interferenzerscheinungen bei Licht- undMateriewellen. 106 Die Rolle des Messprozesses.108 Die Bedeutung der Quantenphysikfür unser Naturverständnis. . 108 Zusammenfassung. 110 Aufgaben. 111 Literatur. 112 4 Grundlagen der Quantenphysik. 113 4.1 Die Schrödingergleichung. 114 4.2 Anwendungsbeispiele der stationären Schrödingergleichung.115 4.2.1 Das freie Teilchen. 116 4.2.2 Potentialstufe.116 4.2.3 Tunneleffekt. 119 4.2.4 Teilchen im Potentialkasten.121 4.2.5 Harmonischer Oszillator. 124 4.3 Mehrdimensionale Probleme. 126 4.3.1 Teilchen im zweidimensionalen Potentialkasten. 127 4.3.2 Teilchen im kugelsymmetrischen Potential. 128 4.3.3 Der dreidimensionale harmonische Oszillator. 131 4.4 Operatoren, Erwartungswerte und Eigenfunktionen . 132 4.4.1 Operatoren und Eigenwerte. 132 4.4.2 Der Drehimpuls in der Quantenmechanik.134 Zusammenfassung. 137 Aufgaben . . . . 138 Literatur. 139 5 Das Wasserstoffatom. 141 5.1 Schrödingergleichung für Einelektronen-Atome. 142 5.1.1 Trennung von Schwerpunkt-und Relativbewegung . 142 5.1.2 Lösung der Radialgleichung.143 5.1.3 Quantenzahlen und Wellenfunktionen des H-Atoms. 145 5.1.4 Aufenthaltswahrscheinlichkeiten undErwartungswerte des Elektrons in verschiedenen Quantenzuständen. 147 5.2 Normaler Zeeman-Effekt. 149 5.3 Vergleich der Schrödinger-Theorie mit den experimentellen Befunden . 152 5.4 Relativistische Korrektur der Energieterme. 153 5.4.1 Relativistische Massenzunahme.153 5.4.2 Darwin-Term. 155 5.5 Elektronenspin .155 5.5.1 Stern-Gerlach-Experiment. 156 5.5.2 Einstein-de-Haas-Effekt. 157 5.5.3 Spin-Bahn-Kopplung; Feinstruktur.158 5.5.4 Anomaler Zeeman-Effekt . 161 5.6 Hyperfeinstruktur . 163 5.7 Vollständige Beschreibung des Wasserstoffatoms.165 5.7.1 Gesamtwellenfunktion und Quantenzahlen. 165 5.7.2 Termbezeichnung und Termschema . 166 5.7.3 Lamb-Verschiebung. 167 XIII XIV Inhaltsverzeichnis 5.8 Korrespondenzprinzip . 171 5.9 Das Modell des Elektrons und seine Probleme.172 Zusammenfassung. 174 Aufgaben.175 Literatur. 175 6 Atome mit mehreren Elektronen. 177 6.1 Das Heliumatom . 178 6.1.1 Näherungsmodelle. 178 6.1.2 Symmetrie der Wellenfunktion . 179 6.1.3 Berücksichtigung des Elektronenspins.180 6.1.4 Das Pauliprinzip. 181 6.1.5 Termschema des Heliumatoms. 182 6.1.6 Heliumspektrum . 184 6.2 Aufbau der Elektronenhüllen größerer Atome. 184 6.2.1 Das Schalenmodell der Atomhüllen . 185 6.2.2 Sukzessiver Aufbau der Atomhüllen mit steigender Kernladungszahl.186 6.2.3 Atomvolumen und lonisierungsenergien. 188 6.2.4 Das Periodensystem der Elemente . 189 6.3 Alkaliatome . 191 6.4 Theoretische Modelle von Mehrelektronen-Atomen. 193 6.4.1 Modell unabhängiger Elektronen. 194 6.4.2 Das Hartree-Verfahren. 194 6.5 Elektronenkonfigurationen und Drehimpulskopplungen. 195 6.5.1 Kopplungsschemata für die Elektronendrehimpulse. 195 6.5.2 Elektronenkonfiguration und Atomzustände leichter Atome. 200 6.6 Angeregte Atomzustände. 202 6.6.1 Einfachanregung. 202 6.6.2 Anregung mehrerer Elektronen, Autoionisation. 203 6.6.3 Innerschalenanregung, Auger-Prozess. 203 6.6.4 Rydbergzustände. 204 6.6.5 Planetarische Atome. 206 6.6.6 Atom-Ionen. 206 6.7 Exotische Atome. 207 6.7.1 Myonische Atome . 207 6.7.2 Pionische und kaonische Atome. 208 6.7.3 Antiwasserstoff . 209 6.7.4 Positronium und Myonium . 209 Zusammenfassung. 211 Aufgaben . 212 Literatur. 213 7 Emission und Absorption elektromagnetischer Strahlung durch Atome . 215 7.1 Übergangswahrscheinlichkeiten.216 7.1.1 Induzierte und spontane Übergänge; Einstein-Koeffizienten . . . 216 7.1.2 Übergangswahrscheinlichkeiten und Matrixelemente. 218 7.1.3 Messung relativer Übergangswahrscheinlichkeiten. 219 7.1.4 Übergangswahrscheinlichkeiten für Absorption und induzierte Emission . 220 Inhaltsverzeichnis 7.2 Auswahlregeln . 220 7.2.1 Auswahlregeln für die magnetische Quantenzahl. 221 7.2.2 Paritätsauswahlregeln . 222 7.2.3 Auswahlregeln für die Spinquantenzahl. 223 7.2.4 Multipol-Übergänge höherer Ordnung.224 7.3 Lebensdauern angeregter Zustände. 225 7.4 Linienbreiten der Spektrallinien. 226 7.4.1 Natürliche Linienbreite. 227 7.4.2 Doppler-Verbreiterung. 229 7.4.3 Stoßverbreiterung von Spektrallinien. 231 7.5 Röntgenstrahlung. 233 7.5.1 Bremsstrahlung. 234 7.5.2 Charakteristische Röntgenstrahlung. 235 7.5.3 Absorption und Streuung von Röntgenstrahlung. 236 7.5.4 Röntgenfluoreszenz. 240 7.5.5 Messung von Röntgenwellenlängen. 240 7.5.6 Röntgen- Optik. 241 7.6 Kontinuierliche Absorptions- undEmissionsspektren. 242 7.6.1 Photoionisation. 243 7.6.2 Rekombinationsstrahlung. 244 7.6.3 Synchrotronstrahlung.246 Zusammenfassung. 247 Aufgaben. 248 Literatur.249 8 Laser . 251 8.1 Physikalische Grundlagen.252 8.1.1 Schwellwertbedingung. 252 8.1.2 Erzeugung der Besetzungsinversion. 253 8.1.3 Frequenzverteilung der induzierten Emission. 255 8.2 Optische Resonatoren. 256 8.2.1 Offene optische Resonatoren.256 8.2.2 Moden des offenen Resonators.257 8.2.3 Beugungsverluste offener Resonatoren.259 8.2.4 Das Frequenzspektrum optischer Resonatoren. 260 8.3 Einmodenlaser. 260 8.4 Verschiedene Lasertypen. 261 8.4.1 Festkörperlaser. 262 8.4.2 Halbleiterlaser. 263 8.4.3 Farbstofflaser . 264 8.4.4 Gaslaser. 265 8.5 Erzeugung kurzer Laserpulse. 267 8.5.1 Güteschaltung von Laserresonatoren . 267 8.5.2 Modengekoppelte Pulse. 268 8.5.3 Optische Pulskompression. 269 8.5.4 Vorstoß in den Attosekunden-Bereich. 271 Zusammenfassung. 272 Aufgaben. 272 Literatur.273 XV XVI Inhaltsverzeichnis 9 Moleküle. 275 9.1 Das Hf-Molekülion 9.1.1 9.1.2 9.1.3 . 276 Ansatz zur exakten Lösung für das starre Molekül. 276 Molekülorbitale und die LCAO-Näherung. 278 Verbesserungen des LCAO-Ansatzes. 281 9.2 Das H2-Molekül. 282 9.2.1 Molekülorbitalnäherung . 282 9.2.2 Heitler-London-Näherung. 283 9.2.3 Vergleich beider Näherungen . 283 9.2.4 Verbesserungen der Näherung. 284 9.3 Elektronische Zustände zweiatomiger Moleküle. 285 9.3.1 Molekülorbitalkonfigurationen. 286 9.3.2 Angeregte Molekülzustände . 287 9.3.3 Excimere. 288 9.3.4 Korrelationsdiagramme . 289 9.4 Die physikalischen Ursachen der Molekülbindung . 290 9.4.1 Chemische Bindung . 290 9.4.2 Multipolentwicklung . 291 9.4.3 Induzierte Dipolmomente und van-der-Waals-Potential. 292 9.4.4 Allgemeine Potentialentwicklung. 294 9.4.5 Bindungstypen . 294 9.5 Rotation und Schwingung zweiatomiger Moleküle. 295 9.5.1 Born-Oppenheimer-Näherung. 295 9.5.2 Der starre Rotator.296 9.5.3 Zentrifugalaufweitung. 298 9.5.4 Der Einfluss der Elektronenbewegung .299 9.5.5 Schwingung zweiatomiger Moleküle . 300 9.5.6 Schwingungs-Rotations-Wechselwirkung. 301 9.5.7 Rotationsbarriere. 302 9.6 Spektren zweiatomiger Moleküle. 303 9.6.1 Das Übergangsmatrixelement. 303 9.6.2 Schwingungs-Rotations-Übergänge . 304 9.6.3 Die Struktur elektronischer Übergänge.305 9.6.4 Franck-Condon-Prinzip. 308 9.6.5 Kontinuierliche Spektren. 309 9.7 Elektronische Zustände mehratomiger Moleküle. 310 9.7.1 Das H2O-Molekül.311 9.7.2 Hybridisierung.312 9.7.3 Das CO2-Molekül. 315 9.7.4 Walsh-Diagramm. 316 9.7.5 Das NHz-Molekül. 316 9.7.6 w-Elektronensysteme.317 9.8 Rotation mehratomiger Moleküle . 318 9.8.1 Rotation symmetrischer Kreiselmoleküle . 319 9.8.2 Asymmetrische Kreiselmoleküle. 320 9.9 Schwingungen mehratomiger Moleküle.320 9.9.1 Normalschwingungen.321 9.9.2 Quantitative Behandlung. 321 9.10 Chemische Reaktionen. 323 9.10.1 Reaktionen erster Ordnung. 324 9.10.2 Reaktionen zweiter Ordnung.324 9.10.3 Exotherme und endotherme Reaktionen. 325 9.10.4 Die Bestimmung der absoluten Reaktionsraten . 326 Inhaltsverzeichnis 9.11 Moleküldynamik undWellenpakete. 327 Zusammenfassung.328 Aufgaben. 329 Literatur.330 10 Experimentelle Methoden der Atom-und Molekülphysik. 331 10.1 Spektroskopische Verfahren . 332 10.1.1 Mikrowellenspektroskopie . 333 10.1.2 Fourierspektroskopie. 335 10.1.3 Klassische Emissions-und Absorptionsspektroskopie . 337 10.1.4 Ramanspektroskopie . 338 10.2 Laserspektroskopie. 340 10.2.1 Laser-Absorptionsspektroskopie. 340 10.2.2 Optoakustische Spektroskopie. 340 10.2.3 Laserinduzierte Fluoreszenzspektroskopie. 341 10.2.4 Résonante Zweistufen-Photoionisation . 342 10.2.5 Laserspektroskopie in Molekularstrahlen .343 10.2.6 Nichtlineare Absorption. 343 10.2.7 Sättigungsspektroskopie. 344 10.2.8 Dopplerfreie Zweiphotonenabsorption. 346 10.3 Messung magnetischer und elektrischer Momente von Atomen und Molekülen.347 10.3.1 Die Rabi-Methode. 348 10.3.2 Stark-Spektroskopie. 349 10.4 Elektronenspektroskopie . 349 10.4.1 Elektronenstreuversuche. 350 10.4.2 Photoelektronenspektroskopie . 350 10.5 Molekül-Atom-Streuung. 352 10.5.1 Elastische Streuung . 352 10.5.2 Inelastische Streuung. 354 10.5.3 Reaktive Streuung. 354 10.6 Zeitaufgelöste Messungen an Atomen undMolekülen.355 10.6.1 Lebensdauermessungen. 355 10.6.2 Zeitaufgelöste Messungen der Moleküldynamik.357 10.6.3 Energietransferprozess.358 10.7 Optisches Kühlen. 358 10.8 Speicher für gekühlte Atome. 361 10.9 Bose-Einstein-Kondensation . 362 10.10 Atom-Interferometrie. 363 10.11 Präzisions-Frequenzmessungen . 365 Zusammenfassung. 366 Aufgaben . 367 Literatur. 367 11 Die Struktur fester Körper. 371 11.1 Die Struktur von Einkristallen . 373 11.1.1 Symmetrien von Raumgittern . 374 11.1.2 Bravaisgitter. 376 11.1.3 Kristallstrukturen. 378 XVII XVIII Inhaltsverzeichnis 11.1.4 Gitterebenen. 380 11.2 Das reziproke Gitter. 381 11.3 Experimentelle Methoden zur Strukturbestimmung. 384 11.3.1 Bragg-Reflexion. 384 11.3.2 Laue-Beugung. 385 11.3.3 Beziehung zwischen Lauebedingung und Bragg-Bedingung . 386 11.3.4 Debye-Scherrer-Verfahren. 387 11.4 Genauere Behandlung der Röntgenbeugung. 387 11.4.1 Streuamplitude und Streufaktor. 388 11.4.2 Der atomare Streufaktor. 389 11.4.3 Debye-Waller-Faktor. 390 11.5 Reale 11.5.1 11.5.2 11.5.3 11.5.4 11.5.5 Kristalle. 391 Leerstellen im Gitter. 391 Frenkel'sche Fehlordnung. 392 Diffusion von Punktdefekten. 393 Gitterversetzungen . 393 Polykristalline Festkörper . 394 11.6 Warum halten Festkörper zusammen? . 394 11.6.1 Edelgaskristalle. 394 11.6.2 lonenkristalle . 395 11.6.3 Metallische Bindung. 396 11.6.4 Kovalente Kristalle. 397 11.6.5 Wasserstoffbrückenbindung . 397 Zusammenfassung. 398 Aufgaben . 398 Literatur. 399 12 Dynamik der Kristallgitter. 401 12.1 Gitterschwingungen. 402 12.1.1 Die lineare Kette. 402 12.1.2 Optische und akustische Zweige. 404 12.2 Spezifische Wärme von Festkörpern. 407 12.2.1 Das Einstein-Modell der spezifischen Wärme. 407 12.2.2 Das Debye-Modell der spezifischen Wärme. 408 12.3 Phononenspektroskopie.410 12.3.1 Infrarotabsorption. 411 12.3.2 Brillouin-und Ramanstreuung.411 12.3.3 Inelastische Neutronenstreuung . 413 12.3.4 Ist Phononenspektroskopie mit Röntgenstrahlung möglich?.414 12.3.5 Phononenspektrum und Kraftkonstanten. 414 12.3.6 Phononen als Quasiteilchen. 414 12.4 Mößbauer-Effekt.415 Zusammenfassung. 419 Aufgaben. 419 Literatur.420 Inhaltsverzeichnis 13 Elektronen im Festkörper. 421 Elektronengas . 422 Elektronen im eindimensionalen Potentialkasten. 422 Freies Elektronengas im dreidimensionalenPotentialkasten . 424 Fermi-Dirac-Verteilung.425 Eigenschaften des Elektronengases bei T = OK. 426 Elektronengas bei T OK. 426 Spezifische Wärme der Elektronen. 427 13.1 Freies 13.1.1 13.1.2 13.1.3 13.1.4 13.1.5 13.1.6 13.2 Elektronen im periodischen Potential. 428 13.2.1 Blochfunktionen . 429 13.2.2 Energie-Impuls-Relationen . 430 13.2.3 Energiebänder. 431 13.2.4 Isolatoren und Leiter. 432 13.2.5 Reale Bandstrukturen.432 13.3 Supraleitung. 433 13.3.1 Das Cooper-Paar- Modell. 434 13.3.2 Experimentelle Prüfung der BCS-Theorie. 435 13.3.3 Hochtemperatursupraleiter. 437 13.4 Nichtmetallische Leiter.438 13.5 Elektronenemission. 439 13.5.1 Glühemission. 440 13.5.2 Feldemission. 440 Zusammenfassung.442 Aufgaben . 443 Literatur.443 14 Halbleiter. 445 14.1 Reine Elementhalbleiter. 446 14.1.1 Elektronen und Löcher. 446 14.1.2 Effektive Masse. 448 14.1.3 Elektrische Leitfähigkeit von reinen Halbleitern. 449 14.1.4 Die Bandstruktur von Halbleitern. 450 14.2 Dotierte Halbleiter. 451 14.2.1 Donatoren und n-Halbleiter . 451 14.2.2 Akzeptoren und p-Halbleiter. 453 14.2.3 Halbleitertypen.453 14.2.4 Störstellen-Leitung.454 14.2.5 Der p-n-Übergang .454 14.3 Anwendungen von Halbleitern. 457 14.3.1 Gleichrichter-Dioden. 457 14.3.2 Heißleiterund Halbleiter-Thermometer. 457 14.3.3 Photodioden und Solarzellen.457 14.3.4 Transistoren . 459 14.3.5 Feldeffekt-Transistoren. 461 14.3.6 Integrierte Schaltungen . 462 Zusammenfassung. 463 Aufgaben. 464 Literatur. 464 XIX XX Inhaltsverzeichnis 15 Dielektrische und optische Eigenschaften von Festkörpern. 465 15.1 Dielektrische Polarisation und lokales Feld . 466 15.2 Festkörper mit permanenten elektrischen Dipolen. 468 15.3 Frequenzabhängigkeit der Polarisation und dielektrische Funktion . 469 15.3.1 Elektronische Polarisation in Dielektrika. 470 15.3.2 Optische Eigenschaften von lonenkristallen. 471 15.3.3 Experimentelle Bestimmung der dielektrischen Funktion. 474 15.4 Optische Eigenschaften von Halbleitern . 475 15.4.1 Interbandübergänge . 475 15.4.2 Dotierte Halbleiter. 476 15.4.3 Exzitonen.476 15.5 Störstellen und Farbzentren . 477 Zusammenfassung. 479 Aufgaben. 480 Literatur.480 16 Amorphe Festkörper; Flüssigkeiten, Flüssigkristalle und Cluster. 481 16.1 Gläser. 483 16.1.1 Grundlagen. 483 16.1.2 Die Struktur von Glas. 483 16.1.3 Physikalische Eigenschaften von Gläsern. 484 16.2 Metallische Gläser. 486 16.2.1 Herstellungsverfahren . 486 16.2.2 Struktur metallischer Gläser. 487 16.2.3 Eigenschaften metallischer Gläser. 487 16.3 Amorphe Halbleiter.488 16.3.1 Struktur und Herstellung von amorphem Silizium a-Si:H. 488 16.3.2 Elektronische und optische Eigenschaften. 489 16.4 Flüssigkeiten.489 16.4.1 Makroskopische Beschreibung. 489 16.4.2 Mikroskopische Struktur. 491 16.4.3 Experimentelle Untersuchungsmethoden . 493 16.5 Flüssige Kristalle .493 16.5.1 Strukturtypen. 493 16.5.2 Anwendungen von Flüssigkristallen . 494 16.6 Cluster. 496 16.6.1 Klassifikation der Cluster. 496 16.6.2 Herstellungsverfahren . 497 16.6.3 Physikalische Eigenschaften.499 16.6.4 Anwendungen.500 Zusammenfassung. 501 Aufgaben . 502 Literatur. 502 17 Oberflächen.505 17.1 Die atomare Struktur von Oberflächen.506 17.2 Experimentelle Untersuchungsmethoden . 507 17.3 Adsorption und Desorption von Atomen und Molekülen. 513 Inhaltsverzeichnis 17.4 Chemische Reaktionen an Oberflächen. 516 17.5 Schmelzen von Festkörperoberflächen. 517 Zusammenfassung.517 Aufgaben . 518 Literatur. 518 18 Zeittafel.521 19 LösungenderÜbungsaufgaben. 525 Weiterführende Literatur. 575 Sach- und Namensverzeichnis. 577 XXI
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