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Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, 14.06.2012 1 VL13. Spin-Bahn-Kopplung (II) 13.1. Landé-Faktor (Einstein-deHaas Effekt) 13.2. Berechnung des.

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Präsentation zum Thema: "Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, 14.06.2012 1 VL13. Spin-Bahn-Kopplung (II) 13.1. Landé-Faktor (Einstein-deHaas Effekt) 13.2. Berechnung des."—  Präsentation transkript:

1 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, VL13. Spin-Bahn-Kopplung (II) Landé-Faktor (Einstein-deHaas Effekt) Berechnung des Landé-Faktors Anomaler Zeeman-Effekt VL14. Spin-Bahn-Kopplung (III) Spin-Bahn-Kopplung Paschen-Back Effekt VL15. Wasserstoffspektrum Lamb Shift VL 15

2 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Vorlesung 14: Roter Faden: Lamb-Retherford Verschiebung Hyperfeinstruktur Folien auf dem Web: Siehe auch: Demtröder, Experimentalphysik 3, Springerverlag Und

3 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Zusammenfassung der Feinstruktur Problem: bei Wasserstoff Aufspaltung von 2S ½ and 2P ½ (entdeckt von Lamb und Retherford) Erklärung: Vakuumpol.

4 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Energiequantelung beim Wasserstoffatom n=Hauptquantenzahl Rydbergkonstante

5 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Energieniveaus des H-Atoms mit relativ. Korrekturen nach Dirac und Feinstruktur der L.S-Kopplung Auswahlregel für erlaubte Übergänge: Δl=±1, Δm j =0,±1 relat. Korr. relat. Korr. relat. Korr. + L.S Koppl.

6 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Vollständiges Termschema des H-Atoms

7 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Relativ. Korrekturen und Lamb-Shift

8 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Lamb-Retherford-Experiment

9 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Lamb-Shift durch QED Korrekturen höherer Ordnung Lamb-Shift kann genau berechnet werden in der QED und ist daher ein wichtiger Test für die QED

10 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, QED Formel für Lamb-Shift

11 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Lamb Nobel Lecture

12 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Nobelpreis Lamb

13 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Lamb-Shift

14 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Aufhebung der Entartung bei der Wasserstoff Balmer-Linie Hα n=2 n=3 l=1 l=0 l=1 l=2 l=0 n

15 Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, Zum Mitnehmen Energieniveaus nur abhängig von Gesamtdrehimpuls-QZ j, wenn man sehr kleine höhere Ordung Korrekturen (Lamb-Shift) weglässt. Lamb-Shift verschiebt auch Niveaus mit gleichen QZ j. Ursache: Strahlungskorrekturen der Quantenelektrodynamik QED. wie z.B. Photonemission und Reabsorbtion des Elektrons. Hierdurch entsteht eine Art Zitterbewegung, wodurch das Elektron nahe am Kern weniger stark am Kern gebunden ist, wodurch die Energie erhöht wird.


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