Die Erhaltungssätze Das Valenzelektronenmodell... F) 186. Die Spektralserien der Alkalimetalle...

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1 INHALTSVERZEICHNIS Vorwort zur dritten Auflage... XI Abschnitt XI1. DIE GRUNDLAGEN DER QUANTENMECHAXIK F) 153. Einführung... F) 154. Lineare Operatoren... F) 155. Eigenwerte und Eigenfunktionen linearer Operatoren... F) 156. Selbstadjungierte Operatoren... F) 157. Die Orthogonalität der Eigenfunktionen selbstadjungierter Operatoren... F) 158. Entwicklung nach orthogonalen Funktionen... F) 159. Die Wellenfunktion... F) 160. Das Prinzip der Superposition... F) 161. Die Operatoren der Quantenmechanik... F) 162. Quantelung... F) 163. Das freie Teilchen... F) 164. Die Wahrscheinliclikeiten bestimmter Werte mechanischer Größen... $ 165. Mittelwerte... F) 166. Beispiele zur Berechnung von Mittelwerten... F) 167. Gemeinsame Eigenfunktionen... F) 168. Die HEISENBERGSC~~~ Ungleichungen Die allgemeine ~ ~~~Ö~rivc~~~Gleichiing... F) 170. Dichte und Strom der Wahrscheinlichkeit... F) Reine Zustände" und Mischungen Stationäre Zustände... F) 173. Das Theorem von EHREKFEST...,... F) 174. Die Bewegungsgleichungen Die Erhaltungssätze... Abschnitt XI11. DIE BEWEGUNG U1 ZENTRALFELD Das Impulsmoment Die Eigenschaften des Impulsmomentes... F) 178. Eigenfunktionen und Eigenwerte des Quadrats des Impulsmoments... F) 179. Eigenfunktionen und Eigenwerte des Operators der Projektion des Imprils- moments... $ 180. Besclireibiing der verschiedenen Ziistinde im Zentralfeltl... $ 181. Räumliche Qiianteliing... F) 182. Graphische Darstellungen... $ 183. Kormalziistand eines ~asserstoffähnlichen Atoms... $ 184. Das h ~p~~~.problern. Allgemeiner Fall Das Valenzelektronenmodell... F) 186. Die Spektralserien der Alkalimetalle...

2 V1 Inhaltsverzeichnis $ 187. Zwei Elektronen im Zentralfeld $ 188. Störungstheorie für einfache (nicht entartete) Eigenwerte $ 189. Der Grundzustand des Heliumatoms Abschnitt XIV. STRAHLUNG $ 190. Die Methode der Variation der Konstanten $ 191. Absorption und Emission des Lichts $ 192. Die Berechnung der EINSTEIN-Koeffizienten $ 193. Auswahlregeln $ 194. Das Bo~Rsche Magneton $ 195. Das Elektron im Magnetfeld $ 196. Die Theorie des normalen z ~~~~~.Effekts Abschnitt XV. DER ELEKTRONENSPIN $ 197. Die Hypothese des rotierenden Elektrons $ 198. Der STERN-GERLACH-Versuch $ 199. Magneto-mechanische Effekte $ 200. Spin und Polarisation Die relativistische Wellengleichung zweiter Ordnung $ 202. Die D1~nc.Gleichnng $ 203. Die Existenz des magnetischen Eigenmoments und Spins des Elektrons $ 204. Die Feinstmkturformel $ 205. Verschiebung der Wasserstoff-Energieniveaus $ 206. Die Dubletts der Alkalimetalle $ 207. Die Quantenzahl des Gesamtimpulsmoments $ 208. Der anomale Z ~~~n~.effekt Theorie des anomalen ZEEMAN.E~~~~~S. Schwaches Feld Theorie des anomalen ZEEMAN.E~~~~~S.Starkes Feld Abschnitt XVI. ATOME MIT MEHREREN ELEKTRONEX $ 211. Das Heliumspektrum. Parhelium und Orthohelium Austauschentartung $ 213. Das Heliumproblem $ 214. Die Energie in erster Näherung $ 216. Das PAULX-Prinzip $ 216. Singulett- und Triplettziistände des Heliums Die Spektren der Atome der zweiten Gruppe des Periodischen Systems $ 218. Einige Gesetzmäßigkeiten in den komplizierten Spektren Magnetische Eigenschaften der Atome Die Spektren isoelektronischer Ionen $ 221. Theorie des Periodischen Systems von D. I. MENDELEJEW $ 222. Der Aufbau der einzelnen Perioden des Systems der Elemente von D.I.MEN- DELEJEW $ 223. Röntgenspektren $ 224. Schema der Energieniveaus für Röntgenspektren Direkte Bestimmiing der Röntgenenergieniveaus

3 Inhaltsverzeichnis V11 Abschnitt XVII. ANGEORDNETE ATOME Optische Anregung und Resonanzfluoreszenz $ 227. Stufenweise Anregung Thermische Anregung $ 229. Stöße zweiter Art Sensibilisierte Fluoreszenz Resonanz beim Energieaustausch durch Stöße zweiter Art Lebensdauer von angeregten Zuständen $ 233. Niveaubreite.Autoionisation $ 234. Intensität der Spektrallinien $ 235. Metastabile Zustände Verbotene Übergänge Abschnitt XVIII. ALLGEMEINE CHARAKTERISTIK DES ATOMKERNS 237. Einige einleitende Bemerkungen Der Kernspin Spin und Statistik der Atomkerne Das magnetische Dipolmoment des Kerns $ 241. Elektrisches Quadrupolmoment des Kerns $ 242. Feld und Radius des Kerns Der Aufbau des Kerns aus Protonen und Neutronen $ 244. Die Bindungsenergie Eine halbempirische Formel für die Bindungsenergie Die Elementarteilchen Das Deuteron Theorie des Deuterons Die Abhängigkeit der Kernkräfte vom Spin Die Natur der Kernkräfte Abschnitt XIX. EXPERIMENTELLE METHODEN DER KERNPHYSIK A. Zähl- und Beobachtiingsmethoden für schnelle Teilchen $ 251. Methoden zur Teilchenzählung Die photographische Aufnahme der Bahnen schneller Teilchen... 34'2 B. Beschleuniger geladener Teilchen $ 253. Der elektrostatische Generator $ 254. Das Zyklotron Die Beschieunigung von Elektronen. Das Betatron Synchrotron und Phssotron... 36'2 $ 257. Lineare Beschleiiniger Abschnitt XX. KERXREBKTIONEN 258. Allgemeine Charakteristik der Kernreaktionen Bestimmung der Reaktionsenergie $ 260. Die gleichzeitige Anwendung des Energie- und Impulssatzes

4 V111 Inhaltsverzeichnis $ 261. Der Wirkungsquerschnitt Der Zwischenkern Der Kern als quantenmechanisches System $ 264. Der Einfang eines Teilchens durch den Kern Niveaubreite und Resonanz $ 266. Die Kernreaktionen der Keiitronen $ 267. Die Reaktionen der Protonen und Deuteronen $ 268. Die Reaktionen der n-teilchen $ 269. Die Kernreaktionen bei sehr hohen Energien $ 270. Der Kernphotoeffekt Abschnitt XXI. DIE RADIOAKTIVITÄT 8. Gesetze der radioaktiven Umwandlungen $ 271. Allgemeine Charakteristik der radioaktiven Prozesse $ 272. Das Elementargesetz des radioaktiven Zerfalls Der statische Charakter des radioaktiven Zerfallsgesetzes $ 274. Die Theorie der Zerfallsreihen $ 275. Die Einheit der Radioaktivität $ 276. Der Erwärmungseffekt $ 277. Radioaktive Familien B. Die Wechselwirkung radioaktiver Strahlung mit Substanzen Die Reichweite von U-Teilchen $ 279. Reichweite und Energie der &Teilchen $ 280. Absorption und Streuung von y-strahlen $ 281. Die Entstehung von Positronen bei der Absorption von y-strahlen $ 28% Die Eigenschaften der Positronen und die Dr~~csohe Theorie $ 283. Paarbildung C. Die radioaktiven Zerfailsarten F, 284. a-zerfall F, 288.?.Strahlen. die den a-zerfall begleiten. und die Eigenniveaus des Kerns Der &Zerfall Die ß-Spektren Das Neutrino Erlaubte und verbotene #?.Prozesse j 290. Die Radioaktivität unter Emission eines Positrons und der K-Einfang Einfache und komplexe ß-Spektren Die Stabilität der Isobare... 47G 293. Die y-strahlung F, 294. Die innere Umwandlung der y.strahlen Isomere Ubergänge Abschnitt XXII. NEUTRONEN Die Entdeckung der Neutronen Masse. Spin und magnetisches Moment des Neutrons $ 298.Neutronenquellen

5 Inhaltsverzeichnis I X $ 299. Beugung schneller Neutronen $ 300. Absorption und Streuung langsamer Neutronen $ 301. Neutronenbeugung $ 302. Einige optische Eigenschaften der Neutronen Abschnitt XXIII. DIE KERYSPALTUNG UND DIE ACSNUTZUNG DER ATOM- ENERGIE $ 303. Die Entdeckung der Spaltung schwerer Kerne $ 304. Theorie der Atomkernspaltung $ 305. Die Aktivierungsenergie bei der Spaltung $ 306. Die spontane Spaltung $ 307. Die verschiedenen Spaltungsverfahren $ 308. Die Spaltprodukte $ 309. Die bei der Spaltung freiwerdenden Neutronen $ 310. Transurane $ 311. Die Kettenreaktion $ 312. Die Anwendung von Moderatoren. Der Uranmeiler $ 313. Die Plutoniumgewinnung. Die Anwendung der Kernenergie $ 314. Die Rolle der Kernenergie in der Natur... E65 Abschnitt XXIV. DIE HÖHENSTRAHLUNG $ 316. Einleitung $ 316. Die wichtigsten Untersiich~ingsergebnisse $ 317. Die Wirkung des Magnetfeldes der Erde auf die Primärstrahlung (geomagnetische Effekte) $ 318. Die Energieverluste bei der Ionisation $ 319. Die Beobachtung schneller geladener Teilchen mit der WILSON-Kammer und der Photoplatte $ 320. Die Entdeckung des Positrons $ 321. Schauer $ 322. Die Wechselwirkung schneller Teilchen mit Substanzen $ 323. Die Bildung von Kaskadensehaiiern Die weiche und die harte Komponente $ 325. Die Mesonen $ 326. Die Eigenschaften der F-Mesonen Die Messiing der Lebensdaiier von p.mesonen $ 328. Die Wechselwirkung zwischen Mesonen und Kernen Die Entdeckung der n-mesonen $ 330. Die künstliche Erzeugung von n-mesonen unter Laboratoriumsbedingtingen $ 331. Masse und Lebensdauer geladener n-mesonen $ 332. Neutrale Mesonen $ 333. Mesonen anderen Typs $ 334. Erscheinungen bei Wechselwirkiingen zwischen primären Höhenstrahlen und Atomkernen $ 335. Der Ursprung der Höhenstrahliing... 6'24

6 Inhaltsverzeichnis ANHANG V11. Berechnung einiger Integrale VIII. Die elektrostatische Wechselwirkung zweier Ladungen IX. Quasistationäre Zustände und virtuelle Energieniveaus X. Die Erhaltung des Drehimpulses für ein relatiristisches Elektron XI. Dipol- und Quadrupolstrahlung XI1. Die Parität des Zustands XI11. Tabelle der Massen leichter Kerne XIV. Tabelle der Isotope XV. Die wichtigsten Atomkonstanten XVI. Periodisches Syste~n I MENDELE.JEW der Elemente von D.. SACHREGISTER