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By Hermann Haken, Hans C. Wolf
Molek?lphysik und Quantenchemie f?hrt systematisch und leicht zug?nglich in die Grundlagen der beiden Gebiete ein, wie es zum Verst?ndnis der physikalischen Eigenschaften von Molek?len und der chemischen Bindung erforderlich ist. Aufbauend auf Grundkenntnissen aus der Atom- und Quantenphysik (von den gleichen Autoren) vermittelt es den Studenten der Physik, der Physikalischen Chemie und der Theoretischen Chemie die experimentellen und theoretischen Grundlagen und deren Wechselwirkung. Die vorliegende vierte Auflage wurde um wesentliche aktuelle Entwicklungen experimenteller Methoden und theoretischer Ans?tze erweitert. Ebenso ist ein neues Kapitel zu Einzelmolek?len u. Einzelmolek?l-Spektroskopie hinzugekommen. 133 Aufgaben vervollst?ndigen das Buch. Die dazugeh?rigen L?sungen k?nnen im net abgerufen werden.
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Mehr über polare Moleküle folgt in Abschn. 3. Zunächst behandeln wir jedoch in Abschn. 2 unpolare Moleküle. 2 Unpolare Moleküle Zentrosymmetrische Moleküle wie H2 , O2 , N2 , CCl4 , sind unpolar, d. h. sie haben kein permanentes, auch bei einem äußeren Feld E = 0 bestehendes Dipolmoment, wohl aber ein induziertes Dipolmoment im Feld E = 0. Für dieses, durch Polarisation im Feld induzierte, Dipolmoment pind gilt pind = αEloc , α = Polarisierbarkeit, Dimension [A s m2 /V] , Eloc = Feldstärke am Ort des Moleküls .
14) RM ist die Mol-Refraktion. Die optische Polarisierbarkeit β (nicht zu verwechseln mit der oben eingeführten Hyperpolarisierbarkeit) ist die Polarisierbarkeit bei der Frequenz des (sichtbaren oder ultravioletten) Lichtes. Sie ist, wie oben erläutert, verschieden von der statischen Polarisierbarkeit α, und sie ist von der Frequenz des Lichtes abhängig. Diese Frequenzabhängigkeit nennt man Dispersion. Dazu ein Beispiel: der Brechungsindex n von Wasser bei 20 ◦ C hat den Wert n = 1,340 bei λ = 434 nm und n = 1,331 bei λ = 656 nm.
13) Dies ist die Clausius-Mosotti-Gleichung. Sie definiert die auf ein Mol bezogene molare Polarisierbarkeit PMol und verknüpft die makroskopischen Meßgrößen ε, M, mit der molekularen Größe α. Bisher haben wir uns nur mit der Polarisation im statischen E-Feld beschäftigt. Nun noch einige Bemerkungen zum Verhalten im Wechselfeld, wozu insbesondere auch das Lichtfeld gehört. Hier schwingt das angelegte elektrische Feld mit der Frequenz v und versucht, die Materie mit der gleichen Frequenz umzupolarisieren.