Übungen zu Experimentalphysik IV – Atome und Kerne SS 2016 Prof. Dr. H. Giessen Übungsblatt 9 Ausgabe am 14.06.2016 Besprechung am 21.06.2016 Aufgabe 1 Berechnen Sie die Dipolmatrixelemente Wellenfunktionen und a) b) c) d) Dabei bezeichnet l und m. zwischen zwei Zuständen mit den und und und die Wellenfunktion des Wasserstoff-Atoms mit den Quantenzahlen n, Aufgabe 2 Diskutieren Sie ein Zweielektronensystem mit einem 2p und einem 3d Elektron für den Fall der jj-Kopplung und zeigen Sie, dass die Zahl der möglichen Zustände und deren Gesamtdrehimpuls J die gleichen sind wie bei der LS-Kopplung. Aufgabe 3 a) Geben Sie an, wie viele Elektronen sich bei Helium, Neon (Z = 10), Phosphor (Z = 15) und Kupfer (Z = 29) jeweils in der K-, L-, M- und N-Schale befinden. b) Geben Sie für alle in a) genannten Elemente an, wie viele Elektronen einen Bahndrehimpuls von l = 0 und wie viele einen Bahndrehimpuls von l = 2 besitzen. Aufgabe 4 a) Bestimmen Sie unter Beachtung der LS-Kopplung die Anzahl der möglichen Terme eines angeregten Kohlenstoff-Atoms mit der Elektronenkonfiguration 1s2 2s2 2p 3d. b) Bestimmen Sie den Grundzustand der Atome mit der Elektronenkonfiguration [Kr] 4d 5s2 (Yttrium) bzw. [Kr] 4d2 5s2 (Zirconium). c) Das Mangan-Atom (Z = 25) hat in seinem Grundzustand eine mit fünf Elektronen gerade zur Hälfte gefüllte Unterschale. Geben Sie die Elektronenkonfiguration und den Grundzustand des Atoms an.
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