🗊Презентация Festkörperphysik. Material design

Festkörperphysik David Rafaja

Material design Materialeigenschaften Elektrische Eigenschaften Optische Eigenschaften Magnetische Eigenschaften Thermische Eigenschaften Mechanische Eigenschaften

Anwendungen Elektrischer Widerstand, Halbleiterelemente (Diode, Transistor) Spiegel, Linsen, Photoelemente (Dioden, Transistoren), Solarzellen Drehstromgeneratoren, Motoren, Transformatoren, Lautsprecher, magnetische Speicherung, Leseköpfe für magnetische Festplatten (GMR Effekt) Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität, Heizkörper, Schutzschichten

Klassische Theorie Phänomenologische Beschreibung der physikalischen Erscheinungen Experimentelle Beobachtung Kontinuum-Theorie (makroskopische Eigenschaften, experimentelle Daten) Festkörperphysik: Mikroskopische Theorie für Beschreibung der Materialeigenschaften

Mißlingen der klassischen Physik

Gliederung der Vorlesung

Grundgleichungen Newton-Gesetz Impuls Kinetische Energie Lichtgeschwindigkeit Einstein-Formel

Dualität der Elektronen Wellen  Teilchen Thomson-Versuch (Elektron im elektrischen Feld): e und m Elektronenbeugung Charakteristische Spektrallinien Photoeffekt Wärmestrahlung

Wichtige Konstanten Avogadro-Konstante NA= 6.02217(4)1023 mol-1 Boltzmann-Konstante kB = 1.38062(6)10-23 JK-1 Plancksche Konstante h = 6.62620(5)10-34 Js ħ = h/2 = 1.054610-34 Js Lichtgeschwindigkeit im Vakuum c = 2.997925(1)108 ms-1 Ruhmasse des Elektrons me = 9.10956(5)10-31 kg Ruheenergie des Elektrons mec2 = 0.51100 MeV Ruhmasse des Neutrons mn = 1.6748210-27 kg Ruhmasse des Protons mp = 1.67261(1)10-27 kg Atomare Masseneinheit m(12C)/12 = 1.6605510-27 kg Elementarladung e = 1.602192(7)10-19 C Influenzkonstante 0 = 8.854210-12 AsV-1m-1 Induktionskonstante 0 = 1/0c = 1.256610-6 VsA-1m-1 Bohrscher Radius r1 = 40ħ2/mee2 = 0.52916610-10 m Bohrsches Magneton B = 0ħe/2me = 1.165410-29 Vsm

Übergang Wellen  Teilchen

Übergang Wellen  Teilchen

Übergang Wellen  Teilchen

Die Unschärferelation Heisenberg-Prinzip

Rechnerische Beispiele Energie eines Elektrons mit angegebener Wellenlänge Energie eines Photons mit angegebener Wellenlänge Unterschied zwischen der Gesamtenergie und der kinetischen Energie Unschärfe-Relation (Heisenberg) und die Länge des Wellenpaketes für Röntgenphoton Abstände zwischen den Röntgenphotonen Wann ist eine Interferenz zwei Röntgenphotonen möglich?