Bei der Erforschung der Struktur der Materie spielen seit den zwanziger Jahren dieses Jahrhunderts Teilchenbeschleuniger eine wichtige Rolle. Sie liefern die fur die Experimente mit Atomkernen oder Elementarteilchen erforderlichen hoch- energetischen Strahlen mit 'reproduzierbaren, wohldefinierten Eigenschaften. Im Laufe der Zeit sind die fur diesen Zweck entwickelten Anlagen vor allem wegen der erforderlichen sehr hohen Teilchenenergien immer groesser geworden und ha- ben inzwischen Dimensionen von uber 10 km erreicht, die nur noch im Rahmen von Grossforschungsanlagen gebaut und betrieben werden koennen. Daneben hat sich in jungerer Zeit eine zweite wichtige Anwendung von Beschleunigern eta- bliert, nahmlich die Nutzung der sogenannten Synchrotronstrahlung. Diese wurde erstmals in Elektronen-Synchrotrons beobachtet, nach denen sie auch be- nannt wurde. Wegen ihrer hervorragenden Eigenschaften hat sie sich neben den Neutronenstrahlen zum wichtigsten Werkzeug zur Untersuchung von Festkoerpern entwickelt. Daher werden inzwischen weltweit viele meist kleinere Elektronen- beschleuniger gebaut, die ausschliesslich fur diesen Zweck optimiert sind. Die Beschleunigerphysik hat sich damit ein recht breites Anwendungsfeld geschaffen. Das vorliegende Buch hat sich zum Ziel gesetzt, die wichtigsten physikali- schen und technischen Grundlagen der Beschleuniger systematisch zusammen- zutragen und dabei die Anforderungen der Teilchen- und Hochenergiephysik wie auch die Erzeugung der Synchrotronstrahlung zu behandeln. Wegen der grossen Vielfalt der Beschleunigertypen und ihrer diversen Anwendungen war es aller- dings nicht moeglich, alle heute im Beschleunigerbereich wichtigen Teilaspekte hier zu behandeln. Daher wurde bewusst eine Auswahl getroffen, bei der ne- ben den fur alle Beschleuniger wichtigen Grundlagen besonders die Aspekte der Elektronenspeicherringe in den Vordergrund treten.

This handbook presents structural data on free polyatomic molecules. Since the structure of molecules defines the chemical, physical and biological properties of matter, this information is crucial for understanding, explaining and predicting chemical reactions and biochemical processes, developing new drugs and materials as well as studying interstellar media. Covering the structural data published between 2009 and 2017, this book supplements the previous Landolt-Boernstein volumes "Structure Data of Free Polyatomic Molecules" (eds. K. Kuchitsu, N. Vogt, M. Tanimoto), which included data from the literature published up to 2008. It systematizes and describes peculiarities of molecular structures for about 1000 compounds studied mainly by gas-phase electron diffraction and rotational spectroscopy. All structures are given in three-dimensional representations.

In derUmgangssprache besitzt das Wort Symmetrie zwei verschie- dene Bedeutungen. Erstens bedeutet es dasselbe wie Ausgewogenheit, Harmonie und Schonheit. Zweitens dasselbe wie Spiegelsymmetrie. Der Symmetriebegriff der Physik prazisiert und verallgemeinert den Begriff Spiegelsymmetrie der Umgangssprache. Er kann auf Objekte im Raum, auf den Raum selbst, auf die Zeit, auf Aufgaben und Losungen und auf die N aturgesetze angewendet werden. Dies Buch ist den Symmetrien der Naturgesetze und ihren Bre- chungen gewidmet. Sonst noch aufgenommenes dient zur Illustration. Alle Symmetrien verbindet ihre Beziehung zur Unbeobachtbarkeit. Eine Transformation ist genau dann eine Symmetrietransformation, wenn nicht beobachtet werden kann, ob sie durchgefiihrt wurde. Das ist, sehr verkiirzt, ein Hauptthema des Buches. Das Buch "Symmetrie - Bauplan der Natur" eines der Autoren (Genz 1987a) enthiilt die Ankiindigung einer Broschiire mit den in dem populiirwissenschaftlichen Buch unterdriickten Formeln. Statt der ge- plant en Broschiire ist nun dieses Buch entstanden. Es erziihlt das Sym- metriethema neu - fiir Leser, die iiber bessere Kenntnisse in den Natur- wissenschaften verfiigen, als sie beim allgemeinen Publikum vorausge- setzt werden konnen.

RadioaktivitAt, natA1/4rliche und kA1/4nstliche, ist ein Teil unseres tAglichen Lebens, Fragen der RadioaktivitAt sind ein wichtiger Gegenstand Affentlicher Diskussion. Dieses Buch bringt gut verstAndlich und nA1/4chtern die Fakten: zur Entstehung der unterschiedlichen radioaktiven Strahlen, zu ihren Eigenschaften und zu ihren Wirkungen auf Mensch und Materie. Strahlungsmessung und -meAgerAte sowie wesentliche RadioaktivitAtsmethoden aus Forschung, Medizin und Technik werden ebenso ausfA1/4hrlich erlAutert wie die Strahlenbelastung des Menschen, Kernreaktoren, Spaltprodukte und die Plutoniumproblematik.

Das Konzept des Hochtemperaturreaktors (HTR) zeichnet sich durch "inharente Sicherheit" aus; weitere Vorzuge liegen darin, dass bereits kleinere Einheiten wirtschaftlich betrieben werden und nicht nur zur Stromerzeugung, sondern auch in der Warme- und Verfahrenstechnik eingesetzt werden koennen. Damit ist der HTR als Alternative zu den bisher favorisierten Reaktorlinien in das oeffentliche Interesse getreten. Das Buch vermittelt nicht nur technische Fakten, sondern erlautert die physikalischen und technischen Prinzipien zum Verstandnis der Funktion und stellt die notwendigen Grundlagen fur die Auslegung des Kugelhaufenreaktors zur Verfugung. Die Komponenten werden ausfuhrlich beschrieben. Ein Schwerpunkt liegt auf der Diskussion der Sicherheitseigenschaften bzw. des Stoerfallverhaltens; ebenso werden die Konzepte zur Brennstoffversorgung bzw. -entsorgung vorgestellt. Einsatzmoeglichkeiten des HTR werden ebenso wie Bewertungsverfahren fur den wirtschaftlichen Betrieb aufgezeigt.

FA1/4r die meisten Menschen begann das Atomzeitalter 1945 mit den AtombombenabwA1/4rfen auf Hiroshima und Nagasaki. Die Grundlagen fA1/4r diese Entwicklung wurden aber ein halbes Jahrhundert zuvor in ruhigen UniversitAtslaboratorien gelegt. Die Untersuchungen A1/4ber die Struktur des Atoms und seines Kerns erschienen bis 1938 rein akademisch. Mit der Entdeckung der Kernspaltung im Jahre 1938 Anderte sich die Forschungslandschaft gewaltig. Die Freisetzung und BezAhmung der immensen Energiemengen, die im Atomkern enthalten sind, gehAren zu den wichtigsten Errungenschaften der Menschheit. Der Autor - selbst ein Pionier der Kernforschung - erzAhlt die Geschichte dieser Entwicklungen und konzentriert sich dabei auf die beteiligten Wissenschaftler, ihre PersAnlichkeit und BeweggrA1/4nde.

Il volume si propone lo scopo di fornire al lettore i concetti fisici fondamentali che stanno alla base della spettroscopia atomica e dei processi di emissione e assorbimento della radiazione nei plasmi di laboratorio e astrofisici, coprendo argomenti fondamentali quali gli spettri atomici di atomi a uno o piu elettroni, la quantizzazione del campo elettromagnetico, l'interazione fra materia e radiazione (trattata sia dal punto di vista classico che quantistico), le transizioni radiative, i fenomeni di equilibrio e non-equilibrio nei plasmi, la teoria del trasporto radiativo, l'emissione della radiazione di ciclotrone, di sincrotrone e di frenamento, e la diffusione Compton relativistica (trattata col formalismo della seconda quantizzazione). E' un testo ideale per un insegnamento monografico semestrale, annuale o biennale in un Corso di Laurea Specialistica o in una Scuola di Dottorato, e una buona base di riferimento per ricercatori attivi in varie discipline quali la Fisica Atomica, la Spettroscopia Ottica e UV, l'Astrofisica e la Fisica dello Spazio.

Das vorliegende Taschenbuch soll weder ein Lehrbuch fur den werdenden Experten auf dem Gebiet der Hoch- energiephysik noch eine Monographie fur den Spezialisten dieses Teilgebietes der Physik sein. Es ist ein Versuch, den tiefgreifenden Wandel im Verstandnis der Mikro- welt, wie er sich in der zweiten Halfte der siebziger Jahre vollzog, einem breiteren interessierten Leserkreis nahc- zubringen. Die wohl wesentlichsten Impulse waren die Entdeckung der neuen Teilchen in der Hadronenspektro- skopie, der experimentelle Nachweis des neutralen Stro- mes in der schwachen Wechselwirkung und der Nachweis der Substruktur der Hadronen beim Studium der tief- inelastischen Lepton-Hadron-Streuung. Durch diese Ent- deckungen erhielten Modelle wie etwa das Quark-Modell ein neues Gewicht. Von besonderer Bedeutung erwiesen sich die Entdeckungen jedoch fur das Verstandnis der fundamentalen Krafte der Natur wie beispielsweise die Zusammenfassung der elektromagnetischen und schwachen Wechselwirkungen durch eine Feldtheorie. Das vorliegende Taschenbuch ist in erster Linie fur Fachkollegen gedacht, die auf anderen Teilgebieten der Physik, sei es in der Industrie, der Hochschule, dem Forschungsinstitut oder der Schule, arbeiten. Aber auch Diplomanden oder Wissenschaftler angrenzender Dis- ziplinen koennen es nutzen, um sich einen UEberblick uber den erreichten Stand und die Probleme der Hochenergie- physik zu verschaffen. 6 Vorwort Mein besonderer Dank gilt dem Kollegen Prof. Dr. U. KUNDT fur die vielen Hinweise und Anregungen bei der Konzeption und Abfassung des Manuskripts. Frau J. NOTTROT: r' danke ich fur ihre grosse Hilfe bei seiner Herstellung. August 1979 KARL LANIUS Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung . . . . . . . . . . 9 Symmetrien und Erhaltungssatze 2.

In der Quantentheorie werden Observable durch Operatoren im Hilbert-Raum dargestellt. Der dafA1/4r geeignete mathematische Rahmen sind die Cx - Algebren, welche Matrizen und komplexe Funktionen verallgemeinern. Allerdings benAtigt man in der Physik auch unbeschrAnkte Operatoren, deren Problematik eigens untersucht werden muA. Dementsprechend werden zunAchst mathematische Fragen studiert und dann die Methoden auf atomare Systeme angewandt. Obgleich man auAer dem Wasserstoffatom kaum explizit lAsbare Probleme findet, lassen sich nicht nur allgemeine qualitative Fragen, etwa bezA1/4glich des Energiespektrums und Streuverhaltens, beantworten, sondern auch quantitativ kann man auch fA1/4r kompliziertere Systeme fA1/4r meAbare GrAAen Schranken teils befriedigender Genauigkeit finden. Inhaltsverzeichnis: Einleitung: Die Struktur der Quantentheorie; GrAAenordnungen atomarer Systeme.- Die mathematische Formulierung der Quantenmechanik: Lineare RAume; Algebren; Darstellungen im Hilbertraum; Einparametrige Gruppen; UnbeschrAnkte Operatoren und quadratische Formen.- Quantendynamik: Das Weyl-System; Der Drehimpuls; Die Zeitentwicklung; Der Limes t; StArungstheorie; StationAre Streutheorie.- Atomare Systeme: Das Wasserstoffatom; Das H-Atom in AuAeren Feldern; Heliumartige Atome; Streuung am einfachen Atom; Komplexe Atome; Kernbewegung und einfache MolekA1/4le.

Dieses Open-Access-Buch beschreibt das Leben und die Leistungen des norwegischen Ingenieurs und Physikers Rolf Wideroe. Zu seinen vielen bahnbrechenden Leistungen auf dem Gebiet der Beschleunigerphysik gehoeren unter anderem das Betatron und der Linearbeschleuniger, deren Konzepte er in seiner 27-seitigen Doktorarbeit veroeffentlichte. Das Betatron revolutionierte die Bereiche der Krebsbehandlung durch Strahlentherapie und durch nicht-desktruktive Tests. Krankenhauser auf der ganzen Welt setzen Wideroes Maschine ein, und auch die heutigen modernen Gerate zur Strahlenbehandlung basieren auf seinen Erfindungen. Die jungste Renaissance des Linearbeschleunigers sorgt fur beispiellose Roentgenintensitaten bei Freien-Elektronen-Laser-Anlagen, die weltweit in Betrieb sind. Wideroes Geschichte enthalt eine gehoerige Portion Dramatik, insbesondere wahrend des Zweiten Weltkriegs, als sowohl die Deutschen als auch die Alliierten um seine Mitarbeit buhlten. Der Physiker hatte fuhrende Positionen in multinationalen Industriekonzernen inne und war einer der Berater beim Bau des weltgroessten Kernforschungszentrums CERN in der Schweiz. Er erwarb uber 200 Patente, erhielt mehrere Ehrendoktorwurden und eine Reihe internationaler Auszeichnungen. Die Autorin, Journalistin und Produzentin von Fernsehdokumentationen, erzahlt in diesem Werk eine fesselnde Wissenschaftsgeschichte. Wahrend ihrer Recherche hatte sie in mehreren Landern Zugang zu bisher verschlossenen Archiven erhalten, die eine Fulle von neuem Material und Erkenntnissen, insbesondere im Zusammenhang mit den Kriegsjahren, lieferten. Das E-Book dieses Werks ist als Open-Access-Veroeffentlichung auf springer.com erhaltlich. Die Autorin Aashild Sorheim ist Autorin, Wissenschaftsjournalistin und Produzentin. Sie arbeitete als Journalistin unter anderem fur Aftenposten, Norwegens groesste Tageszeitung, den Norwegischen Rundfunk NRK sowie diverse Forschungsinstitute. Sie ist Grunderin der "Nationalen Stiftung fur die Verbreitung der Forschung". Von 1985 bis 1990 war sie Leiterin der Informationsdienste des koeniglich-norwegischen Rates fur wissenschaftliche und industrielle Forschung. Ihre TV-Dokumentation "Immer Bruder. Rolf und Viggo Wideroe wurde 2016 ausgestrahlt.

Dieses Buch bezweckt die Bereitstellung einer Einfiihrung in die Praxis und Theorie der NMR-Spektroskopie, die es dem studentischen Leser ermoglicht, das Protonenresonanzspektrum einer einfachen un- bekannten organischen Verbindung aufzunehmen und zu deuten. Zwar enthalten die meisten einfiihrenden Lehrbticher der organi- schen Chemie eine Darstellung der NMR-Spektroskopie, jedoch ist die Besprechung gewohnIich ziemlich knapp. Auch viele Laboratoriums- vorschriften der organischen Chemie erwahnen die NMR- Spektroskopie, aber nur einige besprechen die Deutung der Spektren; selten wird eriautert, wie die Probe zu praparieren und wie das Spek- trum aufzunehmen ist. Nachdem nunmehr NMR ein so bedeutsamer Teil der organischen Chemie geworden ist und Protonenresonanzspek- trometer weithin verfiigbar sind, glauben wir, daB viele Dozenten und Studenten der Theorie und Praxis der NMR-Spektroskopie mehr Auf- merksamkeit zu widmen wtinschen. Dieses kurze Einfiihrungsbuch ist daher so angeIegt, daB es eine umfassendere Darstellung erieichtert. In den ersten Kapiteln werden der NMR-Effekt eingefiihrt und die drei Hauptmerkmale eines NMR-Spektrums beschrieben: die Unterschiede in der chemischen Verschiebung, das Integral und die Linienaufspal- tung infolge von Spin-Spin-Wechselwirkung. Sod ann wird die Auf- spaitung 1. Ordnung gezeigt und besprochen; dann werden von der 1. Ordnung abweichende, komplizierte Aufspaltungsbiider beschrie- ben. Die magnetische Aquivalenz wird exakt definiert. Kap. 7 ist der Deutung der Protonenresonanzspektren einer Anzahl von Verbindun- gen bekannter Struktur gewidmet und eriautert, wie die Interpretation der Spektren unbekannter Verbindungen anzupacken ist. Zwei KapiteI beschreiben dann praktische Aspekte der Probenvorbereitung und der Spektrenaufnahme, und ein SchluBkapiteI erwahnt einige weitere An- wendungen und Techniken der NMR-Spektrometrie.