Übungsblatt 9

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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