Literaturnachweis - Detailanzeige
| Autor/inn/en | Stahlhofen, A. A.; Druxes, H. |
|---|---|
| Titel | Keplerproblem und Runge-Lenz-Vektor. |
| Quelle | In: Vorträge / Physikertagung, Deutsche Physikalische Gesellschaft, Fachausschuß Didaktik der Physik, Tagung 1998 (1999), S. 502-507 |
| Sprache | deutsch |
| Dokumenttyp | gedruckt; Zeitschriftenaufsatz |
| Schlagwörter | Astronomie; Atomphysik; Hochschuldidaktik; Mathematik; Mechanik; Physikunterricht; Quantenmechanik; Quantentheorie; Studium; Didaktik; Theoretische Physik; Rutherford-Streuung; Himmelsmechanik; Drehimpuls; Quantenphysik; Didaktik; Gruppe (Math); Mathematik; Astronomie; Atomphysik; Drehimpuls; Himmelsmechanik; Keplersches Gesetz; Mechanik; Physikunterricht; Planetenbewegung; Quantenmechanik; Quantenphysik; Quantentheorie; Runge-Lenz-Vektor; Rutherford-Streuformel; Rutherford-Streuung; Studium; Hochschuldidaktik; Theoretische Physik |
| Abstract | Folgender Ausschnitt des Beitrags soll einen Ueberblick geben: "Die Planetenbewegung und die Rutherfordstreuung sind integrale Bestandteile des Physikunterrichtes. Die inherenten Symmetrien dieser Probleme wurden im Fall der Planetenbewegung bereits von Newton fuer Bahnberechnungen eingesetzt. Die durch den Drehimpuls und den Rung-Lenz-Vektor beschriebenen Symmetrien werden allerdings in den herkoemmlichen Lehrbuechern der theoretischen Mechanik weder explizit noch implizit bei der Behandlung dieser fuer die Atomphysik grundlegenden Probleme verwendet. Diese Beobachtung ist schwer nachvollziehbar, da ein systematischer Einsatz dieser vektoriellen Erhaltungsgroessen eine elementare Ableitung der Planetenbahnen, der Periheldrehung und des Rutherford'schen Wirkungsquerschnittes erlaubt, ohne von der zugrundeliegenden Gruppentheorie explizit gebrauch machen zu muessen. Ferner kann das derzeit detailliert untersuchte Verhalten von Rydbergatomen in aeusseren Feldern anhand des entsprechenden Verhaltens eines klassischen (und auch den quantenmechanischen) Wasserstoffatoms in 1. ter Ordnung ohne Stoerungstheorie oder die Loesung von Differentialgleichungen ermittelt werden. Die fuer die Behandlung dieser Lehrbuchbeispiele verwendeten Methoden gehen auf Lenz selbst zurueck; sie koennen im Prinzip auf ALLE Zentralkraftprobleme der klassischen Mechanik uebertragen werden, wobei die notwendigen Modifikationen und technische Schwierigkeiten bereits am relativistischen Keplerproblem deutlich werden. Die dem Rung-Lenz-Vektor entsprechenden quantenmechanischen Operatoren erlauben unter Zuhilfenahme einfacher gruppentheoretischer Sachverhalte fast elementare Loesungen des (un)relativistischen Wasserstoffproblems. Die Behandlung dieser Probleme mit Hilfe des Runge-Lenz-Vektors wird im folgenden skizziert, wobei fuer Details auf die angegebene Literatur verwiesen wird." Weitere Stichworte bzw. Themenschwerpunkte des Beitrags: "Stoerende elektrische und magnetische Felder"; "das relativistische Keplerproblem"; "das quantenmechanische Wasserstoffatom". |
| Erfasst von | Arbeitsgruppe Didaktik der Physik, Universität Kassel |
| Update | 2000_(CD) |
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