Lösungshinweise zu den Klausurvorbereitungsaufgaben Physik2

Lösungshinweise zu den Klausur-Vorbereitungsaufgaben zu Physik 2
Atomphysik
Aufgabe I: Übungsblatt 4 e)
Aufgabe II: Übungsblatt 4 a), b), d)
Festkörperphysik
Aufgabe I: aufbauend auf Übungsblatt 6 a), Lösung: 0,52; 0,68; 0,74
Aufgabe II: aufbauend auf Vorlesung, Lösung 0,4 nm
Aufgabe III: a) 1,567; b) a>0 stabil; c) 1,386; d) wie Vorlesung
Aufgabe IV: aufbauend auf Aufgabe I, Lösung 0,68/0,74=0,92
Aufgabe V: 4,31e22 cm-3
Quantenmechanik
Aufgabe I: überall klassisch erlaubtes Gebiet, also Schwingung
Ψ(𝑥, 𝑡) =
Aufgabe II:
Ψ(𝑥, 𝑡) =
𝑘1 − 𝑘2 −𝑖𝑘 𝑥 −𝑖𝜔𝑡
∙𝑒 1 ∙𝑒
,𝑥 ≤ 0
𝑘1 + 𝑘2
2𝑘1
∙ 𝑒 −𝑖𝑘2 𝑥 ∙ 𝑒 −𝑖𝜔𝑡 , 𝑥 > 0
𝑘1 + 𝑘2
⎧𝑒 𝑖𝑘1 𝑥 +
⎨
⎩
0, 𝑥 ≤ −𝑎
⎧ 𝑖𝑘 𝑥 𝑖𝑘1 +𝜅 −𝑖𝑘 𝑥 −𝑖𝜔𝑡
, −𝑎 < 𝑥 ≤ 0
⎪𝑒 1 + 𝑖𝑘 −𝜅 ∙ 𝑒 1 ∙ 𝑒
⎨
⎪
⎩
1
2𝑖𝑘1
𝑖𝑘1
∙ 𝑒 −𝜅𝑥 ∙ 𝑒 −𝑖𝜔𝑡 , 𝑥 > 0
−𝜅
mit κ=ik2
Aufgabe III: wichtig ist die Fallunterscheidung W>Vo bzw. W<Vo, sonst analog zu
den ersten beiden Aufgaben
Thermodynamik
Aufgabe I: a) 400K, 1200K, 600K; b) 0,12
Aufgabe II: analog Übungsblatt2 b), c)
Aufgabe III: Übungsblatt2 e)
Aufgabe IV: a) Carnot-Wirkungsgrad wäre 0,52; b) Vc= 1,5 l,TB= 417K, TD= 508K,
pB=pC=4,17atm, pD=1,69atm
Aufgabe V: γ=1,22; Wirkungsgrad 0,323