Termsymbol: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 31. Juli 2021, 05:48 Uhr

Termsymbole werden in der Quantenchemie und Quantenphysik bei Atomkernen, Atomen und Molekülen zur Kennzeichnung von Energieniveaus verwendet.

Das Wort Term wird hier zur Bezeichnung eines Energieniveaus verwendet, seit mit dem Bohrschen Atommodell erkannt wurde, dass die beiden mathematischen Terme in der Rydberg-Formel (deren Differenz die Energie der emittierten Lichtquanten angibt) den Energien zweier stationärer Zustände entsprechen.

Atomphysik

Ein Termsymbol der Atomphysik ${}^{2S+1}L_{J}$ setzt sich zusammen aus den Quantenzahlen für:

den gesamten elektronischen Bahndrehimpuls $$ L $$ ; anstelle der Zahlenwerte von $$ L $$ werden folgende Buchstaben verwendet (ohne das J, um Verwechslungen mit dem Gesamtdrehimpuls zu vermeiden):

el. Bahndrehimpuls $$ L $$	0	1	2	3	4	5	6	7	…
Kennbuchstabe	S	P	D	F	G	H	I	K	…

die Multiplizität $$ 2S+1 $$ des gesamten Spins $$ S $$
den Gesamtdrehimpuls $$ J $$ ; dieser kann folgende Werte annehmen: $$ J=|L-S|,|L-S|+1,...,L+S-1,L+S $$ .

Beispielsweise ist das Termsymbol des Grundzustands des Elektrons im Wasserstoffatom ²S_1/2. Dabei steht:

das zentrale Symbol S für einen elektronischen Bahndrehimpuls L=0
die links hochgestellte 2 für die Multiplizität 2S+1, also hier Spin S = ½
die rechts tiefgestellte ½ für den Gesamtdrehimpuls J.

Kernphysik

Ein Termsymbol der Kernphysik $I^{\pm }$ bezeichnet

den Gesamtdrehimpuls $$ I $$ des Atomkerns
durch das hochgestellte Vorzeichen die Parität (d. h. die Symmetrieeigenschaft der Wellenfunktion bei Spiegelung).

Siehe auch

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-'''Termsymbole''' werden in [[Quantenchemie]] und [[Quantenphysik]] bei [[Atomkern]]en, [[Atom]]en und [[Molekül]]en zur Kennzeichnung von [[Energieniveau]]s  verwendet.
+'''Termsymbole''' werden in der [[Quantenchemie]] und [[Quantenphysik]] bei [[Atomkern]]en, [[Atom]]en und [[Molekül]]en zur Kennzeichnung von [[Energieniveau]]s  verwendet.
-Ein Termsymbol der Atomphysik <math>{}^{2S+1}\!L_{J}</math> setzt sich zusammen aus den [[Quantenzahl]]en für:
+Das Wort ''Term'' wird hier zur Bezeichnung eines Energieniveaus verwendet, seit  mit dem [[Bohrsches Atommodell|Bohrschen Atommodell]] erkannt wurde, dass die beiden mathematischen [[Term]]e in der [[Rydberg-Formel]] (deren Differenz die [[Energie]] der [[Spontane Emission|emittierten]] [[Lichtquant]]en angibt) den Energien zweier [[Stationärer Zustand|stationärer Zustände]] entsprechen.
-* den gesamten [[Drehimpulsoperator #Bahndrehimpulsoperator |elektronischen Bahndrehimpuls]] <math>L\!\,</math>
-* den gesamten [[Spin]] <math>S\!\,</math> bzw. [[Multiplizität]] <math>2S+1\!\,</math>
-* den [[Quantenzahl #Gesamtdrehimpulsquantenzahl|Gesamtdrehimpuls]] <math>J\!\,</math>; dieser kann folgende Werte annehmen: <math>J = |L-S|, |L-S|+1, ..., L+S-1, L+S</math>.
-Für die Werte von <math>L\!\,</math> = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ... werden der Reihe nach die Buchstaben S, P, D, F, G, H, I, K, ... verwendet, wobei das J in dieser Reihe nicht verwendet wird, um Verwechslungen mit dem Gesamtdrehimpuls&nbsp;J zu vermeiden.
+== Atomphysik ==
+Ein Termsymbol der Atomphysik <math>{}^{2S+1}L_{J}</math> setzt sich zusammen aus den [[Quantenzahl]]en für:
+* den gesamten [[Drehimpulsoperator #Bahndrehimpulsoperator |elektronischen Bahndrehimpuls]] <math>L</math>; anstelle der Zahlenwerte von <math>L</math> werden folgende Buchstaben verwendet (ohne das&nbsp;J, um Verwechslungen mit dem Gesamtdrehimpuls zu vermeiden):
+{| class="wikitable" style="margin-left:3em"
+|-
+|'''el. Bahndrehimpuls''' <math>L</math>
+|0
+|1
+|2
+|3
+|4
+|5
+|6
+|7
+| …
+|-
+|'''Kennbuchstabe'''
+|S
+|P
+|D
+|F
+|G
+|H
+|I
+|K
+| …
+|}
+* die [[Multiplizität]] <math>2S+1</math> des gesamten [[Spin]]s <math>S</math>
+* den [[Quantenzahl #Gesamtdrehimpulsquantenzahl|Gesamtdrehimpuls]] <math>J</math>; dieser kann folgende Werte annehmen: <math>J = |L-S|, |L-S|+1, ..., L+S-1, L+S</math>.
-Beispielsweise ist das Termsymbol des [[Grundzustand]]s des [[Elektron]]s im [[Wasserstoffatom]] <sup>2</sup>S<sub>1/2</sub>, wobei die links hochgestellte&nbsp;2 die Multiplizität (2''S''+1, hier ''S'' = ½) ist, das zentrale Symbol&nbsp;S für einen elektronischen Bahndrehimpuls von ''L''=0 steht und die rechts tiefgestellte&nbsp;½ der Gesamtdrehimpuls ''J'' ist.
+Beispielsweise ist das Termsymbol des [[Grundzustand]]s des [[Elektron]]s im [[Wasserstoffatom]] <sup>2</sup>S<sub>1/2</sub>. Dabei steht:
+* das zentrale Symbol&nbsp;S für einen elektronischen Bahndrehimpuls&nbsp;''L''=0
+* die links hochgestellte&nbsp;2 für die Multiplizität&nbsp;2''S''+1, also hier Spin&nbsp;''S'' = ½
+* die rechts tiefgestellte&nbsp;½ für den Gesamtdrehimpuls&nbsp;''J''.
-Ein Termsymbol der Kernphysik <math>I^\pm</math> bezeichnet den Gesamtdrehimpuls <math>I\!\,</math>
+== Kernphysik ==
-sowie durch das hochgestellte Vorzeichen die [[Symmetrie (Physik)|Symmetrie]]eigenschaft der [[Wellenfunktion]] bei Spiegelung ([[Parität (Physik)|Parität]]).
+Ein Termsymbol der Kernphysik <math>I^\pm</math> bezeichnet
+* den [[Kernspin|Gesamtdrehimpuls]] <math>I</math> des Atomkerns
-Der Name ''Termsymbol'' erklärt sich daraus, dass das Wort ''Term'' zur Bezeichnung eines Energieniveaus verwendet wird, seit  mit dem [[Bohrsches Atommodell|Bohrschen Atommodell]] erkannt wurde, dass die beiden [[Term|mathematischen Terme]] in der [[Rydberg-Formel]], deren Differenz die [[Energie]] der [[Spontane Emission|emittierten]] [[Lichtquant]]en angibt, gerade die Energien dieser [[Stationärer Zustand|stationären Zustände]] angeben.
+* durch das hochgestellte Vorzeichen die [[Parität (Physik)|Parität]] (d.&nbsp;h. die [[Symmetrie (Physik)|Symmetrie]]eigenschaft der [[Wellenfunktion]] bei Spiegelung).
 == Siehe auch ==
+* [[Termschema]]
 * [[Hundsche Regeln]]
-* [[Termschema]]
 [[Kategorie:Quantenphysik]]