Theoretische Atomphysik

Nach einem kurzen Repititorium der Quantenmechanik und einer knappen, exemplarischen Darstellung konventioneller Atomtheorie beschreibt H. Friedrich die Struktur atomarer Spektren mit Hilfe der Quantendefekttheorie, die erstmals in einem Lehrbuch beschrieben wird. Unter anderem werden hochangeregte Zustände und der Einfluß äußerer Felder untersucht, der schon in einfachen Atomen interessante und vielschichtige Effekte hervorrufen kann. Neben einfachen Reaktionen werden spezielle Themen wie Multiphoton-Absorption und Chaos dargestellt, die in jüngerer Zeit intensiv und teilweise kontrovers diskutiert werden. Dieses Lehrbuch präsentiert eine Vertiefung der Quantenmechanik im Hinblick auf die Erfordernisse der modernen Atomphysik, die bewußt einfach und praxisorientiert gehalten ist und abstrakten Formalismus weitgehend vermeidet. Theoretische Atomphysik präsentiert eine Vertiefung der Quantenmechanik im Hinblick auf die Erfordernisse der modernen Atomphysik, die bewußt einfach und praxisorientiert gehalten ist und abstrakten Formalismus weitgehend vermeidet.

Inhalt

1. Quantenmechanische Voraussetzungen.- 1.1 Wellenfunktionen und Bewegungsgleichungen.- 1.2 Symmetrien.- 1.3 Gebundene und ungebundene Zustände.- 1.4 Resonanzen und Kanäle.- 1.5 Näherungsmethoden.- 1.6 Drehimpuls und Spin.- Aufgaben.- Referenzen.- 2. Atome und Ionen.- 2.1 Ein-Elektron-Systeme.- 2.2 Mehrelektronensysteme.- 2.3 Ansätze zur Lösung des N-Elektronenproblems.- 2.4 Elektromagnetische Übergänge.- Aufgaben.- Referenzen.- 3. Atomare Spektren.- 3.1 Ein Elektron im modifizierten Coulombpotential.- 3.2 Gekoppelte Kanäle.- 3.3 Mehrkanal-Quantendefekttheorie (MQDT).- 3.4 Atome in äußeren Feldern.- Aufgaben.- Referenzen.- 4. Einfache Reaktionen.- 4.1 Elastische Streuung.- 4.2 Spin und Polarisation.- 4.3 Inelastische Streuung.- 4.4 Ausgangskanäle mit zwei ungebundenen Elektronen.- Aufgaben.- Referenzen.- 5. Spezielle Themen.- 5.1 Multiphoton-Absorption.- 5.2 Klassische Mechanik und Quantenmechanik.- 5.3 Chaos.- Aufgaben.- Referenzen.- Anhang: Spezielle mathematische Funktionen.