Prüfungsart Physik, Teil A Prüfungssession Herbst 2004 Fach Festkörperphysik I DozentIn Prof. Dr. K. Ensslin
Ich beginne mit der Einleitung über Supraleitung, Onnes etc. Ensslin will gleich wissen, wieso in jenem Experiment von Onnes Quecksilber verwendet wurde. Ich weiss es nicht gleich und erzähle mal was von der flüssigen Phase vom Hg. Er findet dann aber, dass es gar nicht so wichtig sei und wir fahren ohne Antwort fort mit folgenden Fragen:
• Reicht die Kurve R(T), also der plötzliche Abfall des Widerstands, um die Voraussage über die Supraleitung zu machen?
• Dann folgt die Sache mit den zwei möglichen Wegen zum Endzustand, also mit der Vorgeschichte.
• Wieso muss überhaupt B=0 im SL gelten? (→Er möchte einfach noch hören, dass es unphysikalisch sei, wenn so ein Zustand von der Vorge- schichte abhängt...)
Ich kann dann endlich die London Gleichungen aufschreiben...vorher hat er mich ständig unterbrochen. Ich erzähle weiter von idealem Diamagn.→ 2te London Gleichung. Dann:
• Sind Supraströme messbar? Wie? Wie wird überhaupt Suprastom er- zeugt? (→ Messung: z.B. erzeugt man einen Suprastrom mit einem Stabmagneten in einem Ring. Dieser Kreisstrom erzeugt dann wider- um ein Magnetfeld→ externes B-Feld→ Drehmoment...)
Dann folgt eine Diskussion über die Dindringtiefe, dünne SL (→ B-Feld verschwindet nicht ganz im Innern, aber man hat trotzdem SL!)
Dann wechseln wir das Thema:
• Wie findet man heraus, ob ein Körper amorph oder kristallin ist? (→
Streuexp.)
• Wie sieht so ein Streuexperiment aus?
Ich skizziere einen Kristall in der Mitte, links davon die Quelle, rechts den Detektor. Da ich noch Linsen zum Fokussieren einzeichne kommt ein unge- wollter weiterer Themawechsel: Linsen (physikalischer Hintergrund mit Bre- chungsindex); und wie sieht es mit Röntgen und Neutronen beim Durchgang durch die Linse aus? (→ natürlich passiert für Röntgen nichts, da dort der
1
n gerade knapp kleiner als 1 ist → die Frequenz ist dort höher als die Re- sonanzfrequenzen, es passiert also einfach nichts mehr → siehe QE.) Ich hatte aber ein Black-Out in diesem Augenblick→wieso können dann Rönt- gen überhaupt gestreut werden, da dies ja wie der Brechungsindex auch auf der Anregung von Ladungsträgern und der darauffolgenden Reemission von Strahlung basiert?
Dazwischen wollt er noch die Lauebedingung und die Energien von streuen- den Teilchen resp. Wellen wissen (Elektron, Neutron, Röntgen und Atome).
Danach gabs eine weitere Diskussion über unbehandelten Stoff;
• Wie bringt man z.B. alle Neutronen aufs Target ohne Verluste? (→
Mehrschichtensysten um die Quelle (z.B. Reaktor), der n emittiert→ Dies gelingt gerade mit einem Festkörper mit der Gitterkonstante im Angströmbereich)
• Wie können Sie nun aus den Winkeln direkt einen Rückschluss auf die Gitterkonstante machen? (→ Bragg natürlich! Ich war aber so ausge- pumpt, dass ich erst auf seine Anweisung die Zeichnung machen musste und die Formel aufschreiben, um das zu sehen...)
Die ganze Diskussion mit dem Brechungsindex war leider etwas verwirrend.
Ich hatte dabei auch etwas das Gefühl, dass er etwas planlos fragte. Man sollte sich daher auch nicht zu viele Sorgen machen und einfach die Konzept der Festkörperphysik lernen, ohne allzu viele Formeln. Diese will er sowie- so kaum wissen (nur Abhängigkeiten und gewisse Proportionalitäten). Die Prüfung war aber die interessanteste von den drei.
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