P137: Während Quanten springen tun sie schwingen...
bevor wir zusehen, hier erst die Lösung der Aufgabe:
Es gibt 7 Übergangsmöglichkeiten für Hα.
Hat die Emissionsline H α wirklich 7 Komponenten in ihrer Feinstruktur?
Warum ist das 3s1/2-Niveau mehr metastabil, das 2s1/2 dagegen ja?
22.7.3 Modellrechnungen
Theoretische Physiker der Universität Karlsruhe haben im Rahmen des Karlsruher Physikkurses den Begriff Elektronium eingeführt. Das entspricht etwa der Wahrscheinlichkeitsverteilung möglicher Aufenthaltsorte des Elektrons beim H-Atom.
Mit Hilfe der Quantenmechanik konnten sie zeigen, dass dieses "Elektronium" schwingt. Die Periode liegt bei 2 fs (Femtosekunden, 10^(-15 sec).
Am Rand der Darstellungen ist die Aufenthaltswahrscheinlichkeit auf 10% des Maximalwertes gesunken. Es ist alsom kein scharfer Rand.
Bei einem Quantenübergang, der ungefähr 10 ns dauert, finden 10 Millionen Schwingungen statt.
Geht mal auf die folgende Animation, da seht ihr den Übergang, der zur Linie Ly α: (n=2, l=1, m=0) zu (n=2, l=0, m=0), führt. Da geht es von der "p-Hantel" in die "s-Kugel" über.
Ob das in Wirklichkeit so konkret abläuft,wissen wir nicht, es widerspricht auch unserer Interpretation der QM.
Aber mit raffinierten Verfahren (aufeinanderfolgende extrem kurze Laserpulse, einer zum Anregen eines Übergangs, einer zum "Auslesen") kann man heute Quantensprünge in der Tat zeitaufgelöst beobachten.
Noch einen Blick in die Chemie:
Hier zeigen die Modellrechnungen, wie die drei p-Hanteln eine symmetrische Verteilung bilden, also eine 8-er Außenschale.
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