Kapitel 1.2: Wasserstoff-Atom

Atom-, Molekül- und Festkörperphysik SS2010
Kapitel 1.2: Wasserstoff-Atom
Emissions-Linien
Spektrum Sonnenlicht
H
He
Emissionslinien
in Gasentladungen
Hg
U
1
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Kapitel 1.2: Wasserstoff-Atom
Emissions-Linien
Größerer Wellenlängenbereich:
2
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Kapitel 1.2: Wasserstoff-Atom
Orbitale Wasserstoffatom
Ψ n ,l ,m = Rn ,l Yl (θ ,ϕ )
m
n,l,m : 3,2,0
Y20 (θ , ϕ )
R3,2 (r )
3d
*
=
(nr = 1; kein Knoten)
(nur Fläche!)
3
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Kapitel 1.2: Wasserstoff-Atom
Orbitale Wasserstoffatom
Ψ n ,l ,m = Rn ,l Yl (θ ,ϕ )
m
n,l,m : 5,3,0
n,l,m : 5,2,2
5d
5f
*
(nr = 3 fl 2 radiale Knoten)
Farbe: Phase
eimϕ
(nr = 2 fl 1 radialer Knoten)
4
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Direkte Messung HFS
Radioteleskop
5
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Wasserstoffmaser
Kommerzielles Gerät
6
Kapitel 1.2: Wasserstoff-Atom
Atom-, Molekül- und Festkörperphysik SS2010
Direkte Messung Lamb-Shift
7
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Atom-, Molekül- und Festkörperphysik SS2010
8
Kapitel 1.2: Wasserstoff-Atom
Atom-, Molekül- und Festkörperphysik SS2010
9
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Dirac-Theorie
Messung
bzw. QED-Theorie
Lamb:
Nobel-Preis
1955
10
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Optische Messung HFS
11
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Optische Messung HFS
12
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Kapitel 1.2: Wasserstoff-Atom
Optische Messung Feinstruktur&Lambshift
->2p3/2
->2s1/2/2p1/2
Lamb-Shift
13