Atomic Nuclear Physics

The Geometric Phase in Quantum Systems: Foundations, by J. Zwanziger

By J. Zwanziger

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2, Abschn. 3); aus der kurz nach der Entdeckung der Radioaktivität um 1900 beobachteten unterschiedlichen Ablenkung von α- und β-Strahlen in einem Magnetfeld (Abb. 32), die zeigten, daß α-Teilchen positiv geladene schwere Teilchen und β-Strahlen aus negativ geladenen leichten Teilchen bestehen. Diese experimentellen Ergebnisse führten in Verbindung mit der Vorstellung, daß alle Materie aus Atomen aufgebaut ist, zu folgender Hypothese: α b r6 γ β rm 0 Magnetfeld r r0 ε radioaktive Probe Abb. 31.

In Bd. 2, Abschn. 1 wurde bereits auf Grund makroskopischer Phänomene gezeigt, daß es positive und negative Ladungen gibt. Weil Atome selbst elektrisch neutral sind, müssen sie gleich viele negative wie positive Ladungen tragen. Da die Coulombkraft zwischen den Ladungen um viele Größenordnungen stärker ist als die Gravitationskraft (Bd. 2, Abschn. 1), muß der Zusammenhalt der geladenen Teilchen im Atom durch elektrische Kräfte bewirkt werden. Gravitationskräfte sind für die Stabilität der Atome völlig vernachlässigbar.

Einheitszelle eines regelmäßigen Kristalls BEISPIELE 1. Einfach kubischer Kristall aus sich berührenden starren Kugeln mit Radius r0 , die an den 8 Ecken der Einheitszelle sitzen (Abb. 30a). Die Kantenlänge der kubischen Einheitszellen ist a = 2 · r0 . Wie in Abb. 30a gezeigt, hat jede der acht Kugeln nur 1/8 ihres Volumens innerhalb der Einheitszelle. Der Raumfüllungsfaktor ist deshalb: f = 8· 1 4 πr03 π · = ≈ 0,52 . 3 8 3 (2r0 ) 6 2. Kubisch raumzentrierter Kristall. Hier sitzt eine zusätzliche Kugel im Zentrum der Einheitszelle.

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