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[quote="jh8979"][quote="Sunny94"] 1. Woher kommen die Aufspaltungen bei der FS und der HFS? Macht das Atom diese Aufspaltungen von selbst oder muss von außen etwas gemacht werden um die Aufspaltungen zu sehen? Oder anders: Entstehen FS und HFS ausschließlich durch atominterne Wechselwirkungen? [/quote] Letztendlich sind alles nur Namen, für Korrekturen verschiedener Ordnung zum einfachsten QM-Bild der Atome. Die Aufspaltung folgt grob der Größe der Effekte und der zeitlichen Entdeckung, aber ist letztendlich irrelevant, in dem Sinne, das in einem "normalen" Atom in der Regel alle Effekte auftreten (also nicht wirklich getrennt messbar sind). FS : relativistische Korrektur zur kinetischen Energie + Spin-Bahn-Kopplung + Darwin-Term http://de.wikipedia.org/wiki/Feinstruktur_(Physik) HFS: Kopplung von Elektron-Gesamtdrehimpuls und Kern-Spin http://de.wikipedia.org/wiki/Hyperfeinstruktur HFS [quote] 2. Zeemann-Effekte werden nur durch äußere Magnetfelder erzeugt. Sind diese Aufspaltungen gleich der FS- oder HFS-Aufspaltung oder sind das unterschiedliche Aufspaltungen? [/quote] Der Zeemann-Effekt kommt wie Du sagst von einem [i]äußeren Magnetfeld[/i] und hängt in seiner Größe auch von der Größe dieses Magnetfeldes ab. Dies hat erstmal nichts mit FS/HFS zu tun. Allerdings sind die Kopplungsterme sehr ähnlich führen also zu ähnlichen Aufspaltungen. [quote] 3. Wie spielt die Dirac-Theorie mit in die FS- und HFS-Aufspaltung ein? In die HFS doch gar nicht, oder? Wenn nun aber Dirac=FS gilt, warum gibt es dann unterschiedliche Formeln für die Energie nach Dirac bzw. nach FS? [/quote] Gibt es eigentlich nicht. Die Dirac-Theorie erlaubt einem die Terme die für die FS sorgen aus [i]einer fundamentalen [/i] Gleichung herzuleiten, ohne heuristische Argumente für deren Existenz benutzen zu müssen. Ausserdem sind in der Dirac-Theorie die Kopplungen der Terme schon festgelegt, so folgt dort für den Lande-Faktor des Elektrons g=2. Das kann man aus der nichtrelativistischen QM nicht herleiten.[/quote]
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Sunny94
Verfasst am: 30. Jan 2014 10:50
Titel:
Ah. gut. Dann ist es mir nun klar….Danke!
jh8979
Verfasst am: 26. Jan 2014 19:49
Titel: Re: Wann ergeben sich die Aufspaltungen von Zuständen?
Sunny94 hat Folgendes geschrieben:
1. Woher kommen die Aufspaltungen bei der FS und der HFS? Macht das Atom diese Aufspaltungen von selbst oder muss von außen etwas gemacht werden um die Aufspaltungen zu sehen? Oder anders: Entstehen FS und HFS ausschließlich durch atominterne Wechselwirkungen?
Letztendlich sind alles nur Namen, für Korrekturen verschiedener Ordnung zum einfachsten QM-Bild der Atome. Die Aufspaltung folgt grob der Größe der Effekte und der zeitlichen Entdeckung, aber ist letztendlich irrelevant, in dem Sinne, das in einem "normalen" Atom in der Regel alle Effekte auftreten (also nicht wirklich getrennt messbar sind).
FS : relativistische Korrektur zur kinetischen Energie + Spin-Bahn-Kopplung + Darwin-Term
http://de.wikipedia.org/wiki/Feinstruktur_(Physik)
HFS: Kopplung von Elektron-Gesamtdrehimpuls und Kern-Spin
http://de.wikipedia.org/wiki/Hyperfeinstruktur
HFS
Zitat:
2. Zeemann-Effekte werden nur durch äußere Magnetfelder erzeugt. Sind diese Aufspaltungen gleich der FS- oder HFS-Aufspaltung oder sind das unterschiedliche Aufspaltungen?
Der Zeemann-Effekt kommt wie Du sagst von einem
äußeren Magnetfeld
und hängt in seiner Größe auch von der Größe dieses Magnetfeldes ab. Dies hat erstmal nichts mit FS/HFS zu tun. Allerdings sind die Kopplungsterme sehr ähnlich führen also zu ähnlichen Aufspaltungen.
Zitat:
3. Wie spielt die Dirac-Theorie mit in die FS- und HFS-Aufspaltung ein? In die HFS doch gar nicht, oder? Wenn nun aber Dirac=FS gilt, warum gibt es dann unterschiedliche Formeln für die Energie nach Dirac bzw. nach FS?
Gibt es eigentlich nicht. Die Dirac-Theorie erlaubt einem die Terme die für die FS sorgen aus
einer fundamentalen
Gleichung herzuleiten, ohne heuristische Argumente für deren Existenz benutzen zu müssen. Ausserdem sind in der Dirac-Theorie die Kopplungen der Terme schon festgelegt, so folgt dort für den Lande-Faktor des Elektrons g=2. Das kann man aus der nichtrelativistischen QM nicht herleiten.
Sunny94
Verfasst am: 25. Jan 2014 16:16
Titel: Wann ergeben sich die Aufspaltungen von Zuständen?
Hi,
bin momentan etwas verwirrt, was die ganzen Aufspaltungen/Termschemen der Zustände von (wasserstoffähnlichen) Atomen angeht:
Klar ist mir folgendes:
Die einfachsten und ersten Energieniveaus sind die durch Bohr gegebenen. Also für die verschiedenen Hauptquantenzahlen=Schalen n.
Aber nun ist mir das in der Vorlesung nicht mehr so klar geworden:
Nun gibt es ja noch die Zeemann-Effekte, die Feinstruktur (=FS), die Dirac-Theorie/Formel und die Hyperfeinstruktur (=HFS).
Meine Fragen:
1. Woher kommen die Aufspaltungen bei der FS und der HFS? Macht das Atom diese Aufspaltungen von selbst oder muss von außen etwas gemacht werden um die Aufspaltungen zu sehen? Oder anders: Entstehen FS und HFS ausschließlich durch atominterne Wechselwirkungen?
2. Zeemann-Effekte werden nur durch äußere Magnetfelder erzeugt. Sind diese Aufspaltungen gleich der FS- oder HFS-Aufspaltung oder sind das unterschiedliche Aufspaltungen?
3. Wie spielt die Dirac-Theorie mit in die FS- und HFS-Aufspaltung ein? In die HFS doch gar nicht, oder? Wenn nun aber Dirac=FS gilt, warum gibt es dann unterschiedliche Formeln für die Energie nach Dirac bzw. nach FS?
Danke und Grüße
Sunny