Probleme der Atomdynamik

1. Teil. Die Struktur des Atoms.- 1. Vorlesung. Vergleich zwischen der klassischen Kontinuumstheorie und der Quantentheorie. Die wichtigsten experimentellen Resultate über die Struktur des Atoms. Allgemeine Prinzipien der Quantentheorie. Beipiele.- 2. Vorlesung. Allgemeine Einführung in die Mechanik. Kanonische Gleichungen und kanonische Transformationen.- 3. Vorlesung. Hamilton-Jacobische partielle Differentialgleichung Wirkungs- und Winkelvariable. Die Quantenbedingungen.- 4. Vorlesung. Adiabatische Invarianten. Das Korrespondenzprinzip.- 5. Vorlesung. Entartete Systeme. Säkulare Störungen. Die Quantenintegrale.- 6. Vorlesung. Die Bohrsche Theorie des Wasserstoffatoms. Relax tivitätakorrektion und Feinstruktur. Stark- und Zeemaneffekt.- 7. Vorlesung. Versuche einer Theorie des Heliumatoms und Gründe für ihren Mißerfolg. Bohrs halbempirische Theorie der Struktur der höheren Atome. Das Leuchtelektron und die RydbergRitzsche-Serienformel. Das Serienschema. Die Hauptquanten-zahlen der Alkaliatome im Normalzustand.- 8. Vorlesung. Bohrs Aufbauprinzip. Bogen- und Funkenspektrum Die Röntgenspektren. Bohrs Tabelle der Besetzungszahlen der stationären Zustände. Die Multiplettstruktur der Spektrallinien und die Schwierigkeiten ihrer Erklärung.- 9. Vorlesung Einführung in die neue Quantentheorie. Darstellung einer Koordinate durch eine Matrix. Die elementaren Regeln der Matrizenrechnung.- 10. V orlesung. Die Vertauschungsregeln und ihre Begründung durch eine Korrespondenzbetrachtung. Matrizenfunktionen und ihre Differentiation naeh Matrizenvariabeln.- 11. Vorlesung. Die kanonischen Gleichungen der Mechanik. Beweis des Energiesatzes und der "Frequenzbedingung". Kanonische Transformationen. Das Analogon zur Hamilton-Jacobischen Differentialgleichung.- 12. Vorlesung. Beispiel des harmonischen Oszillators. Die Störungstheorie.- 13. Vorlesung. Die Bedeutung der äußeren Kräfte in der Quantentheorie und die entsprechenden Störungsformeln. Ihre Anwendung auf die Theorie der Dispersion.- 14. Vorlesung. Systeme mit mehreren Freiheitsgraden. Die Vertauschungsregeln. Das Analogon zur Hamiltonschen Theorie Entartete Systeme.- 15. Vorlesung. Erhaltung des Drehimpulses. Achsensymmetrisohe Systeme und Quantisierung der Achsenkomponente des Drehimpulses.- 16. Vorlesung. Freie Systeme und Quantisierung des gesamten Drehimpulses. Vergleich mit der Theorie der Richtungsquantelung. Intensität der Zeemankomponenten einer Spektrallinie. Bemerkungen über die Theorie der Zeeman-Aufspaltungen.- 17. Vorlesung. Paulis Theorie des Wasserstoffatoms.- 18. Vorlesung. Die Deutung der Spektren der Alkaliatome auf Grund der Uhlenbeck-Goudsmitschen Hypothese und der Quantenmechanik. Ableitung der Landéschen g-Formel des Zeemaneffektes. Der Paschen-Back-Effekt. Die Erdalkaliatome. Das Paulische Prinzip und die Struktur des periodischen Systems. Die Röntgenterme und die Dublett-Termdistanzen.- 19. Vorlesung. Zusammenhang mit der Theorie der Hermiteschen Formen. Aperiodische Bewegungen und kontinuierliche Spektren.- 20. Vorlesung. Ersetzung der Matrizenrechnung durch die allgemeine Operatorenrechnung zur besseren Beherrschung aperiodischer Bewegungen. Schlußbemerkungen.- 2. Teil. Die Gittertheorie des festen Zustandes.- 1. Vorlesung. Kontinuumstheorie und Gittertheorie. Klassifikation der Kristalleigenschaften. - Gittergeometrie.- 2. Vorlesung. Die Molekularkräfte. Polarisierbarkeit der Atome Potentielle Energie und innere Kräfte. Homogene Verzerrungen Die Gleichgewichtsbedingungen. Beispiel der regulären Ionengitter.- 3. Vorlesung. Elimination der inneren Bewegung. Die Kompressibilität. Elastizität und Hookesches Gesetz. Die Cauchyschen Relationen. Dielektrische Verschiebung und Piezoelektrizität Reststrahlfrequenzen.- 4. Vorlesung. Die Ionengitter. Kossels Theorie. Berechnung der Gitterenergie nach Madelung und Ewald.- 5. Vorlesung. Die Energie des Steinsalzgitters. Die Abstoßungskräfte. Vergleich mit gaskinetischen und optischen Daten..- 6. Vorlesung. Experimentelle Bestimmung der Gitterenergien mittels Kreisprozessen. Die Elektronenaffinität der Halogene. Die Dissoziationswärme polarisierbarer Ionengitter. Theorie des Molekülbaus.- 7. Vorlesung. Chemische Mineralogie. Die Koordinationsgitter Hunds Theorie der Gittertypen. Molekül-, Radikalionen- und Schichtengitter.- 8. Vorlesung. Physikalische Mineralogie. Die Parameter unsymmetrischer Gitter. Das Molekülgitter des Chlorwasserstoffatoms. Braggs Berechnung des Rhomboederwinkels von Kalkspat. Achsenverhältnis von Rutil und Anatas. Einfluß der Polarisierbarkeit auf die elastischen und elektrischen Konstanten. Gitterkräfte und chemische Valenzen. Die Zerreißfestigkeit des Steinsalzes.- 9. Vorlesung. Kristalloptik. Brechung und Doppelbrechung Optische Aktivität. - Thermodynamik. Quantentheorie der spezifischen Wärme. Die Verteilung der Frequenzen im Phasenraum.- 10. Vorlesung. Thermische Ausdehnung und Pyroelektrizität Schlußbemerkungen.