GdP UE10

OffBeat · Beitrag von **OffBeat** » 05.01.2014, 13:09

Hallo an alle!
Im Anhang ist die Angabe zur neuen Übung. Wär nett wenn jemand vielleicht schon Lösungen hat, die er hochladen kann

Wünsche noch schöne Feiertage!

cesare borgia · Beitrag von **cesare borgia** » 05.01.2014, 16:33

also die angabe is diesmal echt lustig

40)
beim H atom gibts gar keinen normalen zeeman effekt, da S≠0
was soll man dann machen?
ich habs mit dem anormalen zeeman effekt grechnet, is recht zwider

41)
soll man die relativistische korrektur jetz dazunehmen?
weil wenn nicht, sind $2s S_{\frac{1}{2}}$ & $2p P_{\frac{1}{2}}$ sowie $3p P_{\frac{3}{2}}$ & $3d D_{\frac{3}{2}}$ nicht entartet

hat wern tieferes verständnis fürn johnnyboy als ich?

JakobM · Beitrag von **JakobM** » 05.01.2014, 19:29

cesare borgia hat geschrieben:also die angabe is diesmal echt lustig

40)
beim H atom gibts gar keinen normalen zeeman effekt, da S≠0
was soll man dann machen?
ich habs mit dem anormalen zeeman effekt grechnet, is recht zwider

41)
soll man die relativistische korrektur jetz dazunehmen?
weil wenn nicht, sind $2s S_{\frac{1}{2}}$ & $2p P_{\frac{1}{2}}$ sowie $3p P_{\frac{3}{2}}$ & $3d D_{\frac{3}{2}}$ nicht entartet

hat wern tieferes verständnis fürn johnnyboy als ich?

40
a)
Es gibt
in der n=1-Schale nur den $1s$ -Zustand (1,0,0)
in der n=2-Schale den $2s$ (2,0,0), sowie $2p\sigma$ (2,1,0) und $2p\pi_{\pm}$ (2,1, $\pm 1)$ .
Mögliche Übergänge sind also $1s\to\begin{cases}2p\sigma ,&\Delta l=1,\Delta m=0\\2p\pi_{\pm} ,&\Delta l=1,\Delta m=\pm 1 \end{cases}$
b)
Es gilt (durch norm. Zeeman-Effekt) $\Delta E=\mu_B m B$
Wird die Stärke des Magnetfeldes erhöht, so veraendert sich nichts fuer den $1s \to 2p\sigma$ Übergang ( $\Delta m=0$ ), beim $1s\to2p\pi_+$ Übergang wird die Energie-Differenz geringer, dh die Wellenlänge größer, beim $1s\to 2p\pi_-$ Übergang wird die Differenz größer -> Wellenlänge kleiner
c) über Rydberg-Formel und oben genannte Formel (?)

++41b)
die Energie mit Berücksichtigunge der Feinstruktur (Spinbahnkoppelung + rel.Effekte) lässt sich schreiben als:
$E_{n.j}=E_n\left[1+\frac{\alpha^2}{n}\left(\frac{1}{j+1/2}-\frac{3}{4n} \right) \right]$ , mit $j=l\pm \frac{1}{2}$ . Dh alle Zustände mit gleichem n und j sind entartet, dh $n_1=n_2$ und $j_1=l_1+1/2=l_2+1/2=j_2 \to l_1=l_2$ , oder $j_1=l_1+1/2=l_2-1/2\to l_2-l_1=1$ , also alle Zustaende mit gleichem n und $\Delta l=1$ ++ und verschiedener spinquantenzahl m_s

Smyphy · Beitrag von **Smyphy** » 06.01.2014, 10:41

das bsp. 42 is lösbar wenn man das bohrsche Atommodell her nimmt die rydberg konstante für Deuterium und Tritium neu berechnet (weil sie abhängig von der Masse ist) und dann für n=1 bis=3 alle Energien aus rechnet....
aber das ham ws eh schon viele

cesare borgia · Beitrag von **cesare borgia** » 06.01.2014, 16:24

JakobM hat geschrieben: a)
Es gibt
in der n=1-Schale nur den $1s$ -Zustand (1,0,0)
in der n=2-Schale den $2s$ (2,0,0), sowie $2p\sigma$ (2,1,0) und $2p\pi_{\pm}$ (2,1, $\pm 1)$ .
Mögliche Übergänge sind also $1s\to\begin{cases}2p\sigma ,&\Delta l=1,\Delta m=0\\2p\pi_{\pm} ,&\Delta l=1,\Delta m=\pm 1 \end{cases}$
b)
Es gilt (durch norm. Zeeman-Effekt) $\Delta E=\mu_B m B$
Wird die Stärke des Magnetfeldes erhöht, so veraendert sich nichts fuer den $1s \to 2p\sigma$ Übergang ( $\Delta m=0$ ), beim $1s\to2p\pi_+$ Übergang wird die Energie-Differenz geringer, dh die Wellenlänge größer, beim $1s\to 2p\pi_-$ Übergang wird die Differenz größer -> Wellenlänge kleiner
c) über Rydberg-Formel und oben genannte

nochmal: es gibt beim H atom keinen normalen zeeman effekt, zitat wikipedia: "Das Niveau wird im (schwachen) Magnetfeld in (2J+1) äquidistante Zeeman-Niveaus aufgespalten. Der anomale Zeeman-Effekt ist also eine Aufspaltung nach verschiedenen m_j. Der normale Zeeman-Effekt ist der Spezialfall des anomalen Zeeman-Effekts, bei dem m_l=m_j gilt, weil der Spin wegen S\mathord=0 keinen Einfluss hat."
quelle

Smyphy · Beitrag von **Smyphy** » 06.01.2014, 22:28

Zum Zeemaneffekt eines wasserstoffatoms:

ohne mir das jz in irgendeiner Art und weise auf Korrektheit durchzudenken,

was ist mit einem x-fach geladenen Wasserstoffatoms? hat das ebenso keinen zeemaneffekt?
(sicherlich muss man bei einem Ion weitaus mehr berücksichtigen, und
es wird in den nächsten Post gleich wer widerlegen, aber auf die Antwort wäre ich gespannt)

und zweitens, vl meinen sie beim 40er Bsp. eher Wasserstoffähnliche Atome? wäre das eine Erklärung?

zum bsp. 39:

hat wer die natürliche Linienbreite statt in der Frequenz auch in der Wellenlänge ausgerechnet?
ich hab da nämlich sicher glaub ich einen Gedanken Fehler, den ich bekommen eine Linienbreite (der Wellenlänge) in femto Meter heraus?

e1226227 · Beitrag von **e1226227** » 08.01.2014, 19:19

Smyphy hat geschrieben:Zum Zeemaneffekt eines wasserstoffatoms:

ohne mir das jz in irgendeiner Art und weise auf Korrektheit durchzudenken,

was ist mit einem x-fach geladenen Wasserstoffatoms? hat das ebenso keinen zeemaneffekt?
(sicherlich muss man bei einem Ion weitaus mehr berücksichtigen, und
es wird in den nächsten Post gleich wer widerlegen, aber auf die Antwort wäre ich gespannt)

und zweitens, vl meinen sie beim 40er Bsp. eher Wasserstoffähnliche Atome? wäre das eine Erklärung?

zum bsp. 39:

hat wer die natürliche Linienbreite statt in der Frequenz auch in der Wellenlänge ausgerechnet?
ich hab da nämlich sicher glaub ich einen Gedanken Fehler, den ich bekommen eine Linienbreite (der Wellenlänge) in femto Meter heraus?

Ein x-fach geladenes Wasserstoffatom ist genau dann ein Atom, wenn x=0 ist

Dann kommt es nicht zum normalen Zeeman-Effekt, aber wir können es trotzdem so rechnen, als würde es dazu kommen.^^

Könnte jemand die Lösungen zu Bsp. 41 und Bsp. 43 bitte hochladen? Dafür wäre ich sehr dankbar!

MMaoneuretlh · Beitrag von **MMaoneuretlh** » 08.01.2014, 20:29

kleine Peinlich Frage bsp 42)
Soll man auch die Energieniveaus mit feinstrucktur berechne, oder nur ohne ?
und falls mit, wie mach man das ?

Thx für eure Hilfe

OffBeat · Beitrag von **OffBeat** » 08.01.2014, 20:35

Es steht extra dabei, ohne dies zu berücksichtigen!

MMaoneuretlh · Beitrag von **MMaoneuretlh** » 08.01.2014, 20:37

Ja eh, aber im satzt dafor steht man soll sie doch berechnen, oder wollen sie, das man nur die Feinstrucktur berechnet ?

tycho_brahe · Beitrag von **tycho_brahe** » 09.01.2014, 22:46

Konnte leider heute nicht zur übung kommen, könnte jemand so nett sein und seine mitschrift/ausarbeitung hochladen??

danke im voraus
lg

forum.technische-physik.at

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