Informationen zur Vorlesung Physik IV finden Sie auf der Seite von Prof. Hebbeker.

Wir werden 6 Übungsgruppen einrichten, und zwar:

Tag	Zeit	Raum	Übungsleiter	email
Dienstag	14:00 - 15:30	001	Hans Dembinski	Hans.Dembinski@physik.rwth-aachen.de
Dienstag	14:00 - 15:30	SFo1	Volker Vorwerk	Volker.Vorwerk@rwth-aachen.de
Dienstag	14:00 - 15:30	SG203	Harm Fesefeldt	Harm.Fesefeldt@physik.rwth-aachen.de
Mittwoch	8:15 - 9:45	SFo1	Carsten Hof	Carsten.Hof@physik.rwth-aachen.de
Mittwoch	8:15 - 9:45	SF04	Johannes Tambornino	Johannes.Tambornino@gmx.de
Mittwoch	8:15 - 9:45	SG203	Patrick Eraerds	Eraerds@physik.rwth-aachen.de

Die Einteilung in die Gruppen werden wir in der ersten Vorlesungsstunde am 15.04.2005 durchführen. Beginn der Übungen ist am 19.04.2005 bzw. 20.04.2005.

Ausgabe und Abgabe der Übungen wird jeden Montag in der Vorlesung sein.

Die Klausur findet am Samstag, den 16.07.2005, von 9:30 - 11:30 in den Hörsälen Fo2, Fo4 und Fo5 statt.


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 am 16.7.2005. Lösungen.

Vorläufiges Endergebnis der Klausur:(Die tatsächlich erzielten Punkte wurden mit einem Faktor 1,25 gewichtet. Zum Bestehen der Klausur sind mindestens 25,00 Punkte notwendig. Alle Angaben ohne Gewähr).

Matrikelnummer	Punkte
232893	28,75
235992	20,00
236692	12,50
237833	36,25
238012	25,00
242804	42,50
242834	15,00
243890	18,75
244282	26,25
247527	12,50
248932	16,25
250151	23,75
250328	11,25
250586	37,50
251115	28,75
251178	27,50
251197	16,25
251333	41,25
251419	21,25
251785	15,00
251819	48,75
252331	8,75
252447	0
252507	48,75
252513	18,75
252650	38,75
252683	12,50
254748	35,00
254920	22,50
257425	38,75
262795	32,50

Nachklausur am 30.8.2005. Lösungen.

Vorläufiges Endergebnis der Nachklausur: (Alle Angaben ohne Gewähr).

Matrikelnummer	Punkte
235992	35
236692	18
242834	30
243890	36
247527	20
250328	30
251419	36
251785	22