Informationen zur Vorlesung Physik IV
finden Sie auf der Seite von Prof. Hebbeker.
Übung Nr.1 (Abgabe: 25.04.2005),
Lösungen.
Präsensübungen am 19./20. April 2005.
Übung Nr.2 (Abgabe: 2.05.2005),
Lösungen.
Präsensübungen am 3/4. Mai 2005.
Übung Nr.3(Abgabe: 9.05.2005)
Lösungen.
Übung Nr.4(Abgabe: 23.05.2005)
Lösungen.
Ein nützliches Applet für
die Aufgaben zur Übung Nr.4 finden Sie hier. Für alle, die zu faul zum Lesen der
Dokumentation sind, hier noch einige Bemerkungen. Die Einheiten und die Masse des Teilchens
können sie im obersten Eingabefeld wählen. Bei hbar2/2m = 0.038 legen Sie
Elektronen mit eV für die Energie und nm für die Längeneinheit fest,
Im Fenster Grid Points wird die Genauigkeit der numerischen Rechnung gesteuert.
Im Fenster Nodes geben Sie die Anzahl der Knoten in der Wellenfunktion
an. Das Programm berechnet also immer nur eine Wellenfunktion. Die Anzahl der Knoten
bestimmt bekanntlich die Energie des Zustandes. Am wichtigsten ist natürlich
die Vorgabe des Potentials. Mit einigen bereits vorgefertigten Potentialen können
Sie die Programmierung lernen. Unser Potential zur Aufgabe 2 erhält man z.B.
mit 1000*(1-H(x)) - 3*pulse(x,5). Dieses ist ein Potentialtopf mit V=1000 eV
bei x < 0, V=-3 eV bei 0 < x < 5 nm und V=0 bei x > 5 nm.
Ausserdem müssen Sie für dieses Potential Xmin = 0 setzen.
Sonst funktioniert das numerische Verfahren nicht.
Das Potential des harmonischen
Oszillators (Aufgabe 3) ist bereits in den Examples enthalten. Nach Einstellen aller
Parameter drücken Sie auf Solve. Den Wert der Energie können Sie im unteren
Fenster ablesen.
Übung Nr.5(Abgabe: 30.05.2005)
Lösungen.
Eine Animation zum Tunneleffekt finden Sie hier
auf unserer Java Webseite. Die Energie des einlaufenden Teilchens ist fest, wählen
können Sie das Verhältnis der Energie zur Höhe des Potentialwalls.
Weiterhin sind die Breite des Wellenpaketes (width_Pulse) sowie die Breite des
Potentialwalls bzw. der Potentialmulde (width_Potential) einstellbar.
Für E0 = -E findet
man z.B. eine deutliche Reduzierung der Reflektion bei einer Breite von 0,050 und
0.1, wie es in Teil b) der Aufgabe 2 ausgerechnet werden soll. Bedenken Sie, dass wir in unserem
Puls ein ganzes Spektrum von Wellenlängen haben, ein vollständiges Verschwinden
der Reflektion daher nicht zu erwarten ist.
Falls Sie die Ergebnisse zu Aufgabe 3 experimentell prüfen wollen, können Sie
es mit diesem Applet tun. im ganz rechten
Auswahlfenter können Sie zwischem dem Atommodel von Rutherford (Punkt) und
Thomson (Homogen) wählen. Das Lennard-Jones Potential ist leider (immer)
noch nicht fertig. Die zugehörige Kraft kann man dann mit dem Button
Show Force anzeigen lassen. Beim Drücken des Knopfes Show Plot wird
die Winkelverteilung angezeigt. Im Auswahlfenster kann man die Variablen verändert.
Bei Auswahl einer Variablen wird der eingestellte Wert in dem nebenstehenden Fenster
angezeigt und kann verändert werden. Vergessen Sie nicht, Ihre Eingabe mit
Enter zu quittieren, sonst übernimmt Java die Änderung nicht.
Die Variablen bedeuten im einzelnen:
v0 = Geschwindigkeit des einlaufenden Teilchens
mass = Masse des einlaufenden Teilchens
charge = Ladung des einlaufenden Teilchens
Masse = Masse des Kerns
Charge = Ladung des Kerns
R = Radius des Kerns
r = Radius der Strahlfläche, hiermit können Sie den minimalen Streuwinkel
einstellen
stime = Variable zur Steuerung der Animations- Geschwindigkeit.
Übung Nr.6(Abgabe: 6.06.2005)
Lösungen.
Man findet im Internet viele Applets zur Darstellung der Wellenfunktionen und
Aufenthaltswahrscheinlichkeiten des Wasserstoffatoms. Hier eine kleine
Auswahl von unserer Java- Seite:
Eindimemsionale Darstellung mit Lehrgang zur
Integration.
Zweidimensionale Darstellungen
Dreidimensionale Darstellungen mit
Rotation des Koordinatensystems.
Übung Nr.7(Abgabe: 13.06.2005)
Lösungen.
Wenn Sie mehr über den Stern- Gerlach Versuch wissen wollen, finden Sie
hier ein Java- Applet, in dem die
Anordnung der Autoren originalgetreu nachgebildet worden ist. Alle Parameter des
Experimentes können jedoch verändert werden, auch der Spin des Atoms.
Übung Nr.8(Abgabe: 20.06.2005)
Lösungen.
Übung Nr.9(Abgabe: 27.06.2005)
Lösungen.
Für diese Übungen könnten Sie u.U. ein Applet
zum Fitten statistischer Daten gebrauchen.
Übung Nr.10(Abgabe: 4.07.2005)
Lösungen.
Übung Nr.11(Abgabe: 11.07.2005)
Lösungen.
Übung Nr.12(Abgabe: 18.07.2005)
Lösungen.
Klausur.
Lösungen.
Nachklausur
Lösungen.
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