Elektronen im Magnetfeld
- H-Atom im Magnetfeld:
- Wechselwirkung des Drehmoments des Elektrons mit dem
Magnetfeld
- entartete Niveaus haben nun leicht unterschiedliche
Energien (Zeeman-Effekt)
- Spektrum liefert damit experimentellen Nachweis der
Drehimpuls-Quantenzahlen
- zusätzlich weitere Aufspaltung in zwei "unerwartete"
Zustände (Spin-Niveaus)
- Elektronen-Spin:
- entspricht der "Eigenrotation" (Spin) des Elektrons
- zugehöriger Drehimpuls
hat die Werte
- keine "Drehung einer Kugel" (sonst nur
ganzzahlige Werte für s möglich)
- damit Verdopplung der Niveaus des Wasserstoff-Atoms,
werden beschrieben durch n, l, m, ms
- auch andere Teilchen haben Spin, sogar Gruppen von
Teilchen wie ein großer Atomkern
- Anwendung Kernspin-Tomographie:
- Patient liegt in einem starken Magnetfeld
- → unterschiedliche Energie der
Kernspin-Niveaus
- Energie-Unterschiede liegen im Radiobereich
- eingestrahlte Radiowellen klappen bei geeigneter
Frequenz Kernspins um → Radiowellen werden absorbiert
- Resonanzfrequenzen hängen von der Kern-Umgebung ab
→ Aussagen über chemische Zusammensetzung
- hohe Ortsauflösung durch ortsabhängiges äußeres
Magnetfeld
- Beispielbild:
- Aufgaben:
