Noch mehr "Quantensprünge" (Rabi-Oszillation)
Hier können Sie Übergänge eines Atoms
(Wasserstoff) studieren: nlm <-> n'l'm'.
In allen Animationen sind 10 Schwingungen für die Absorption und anschließend
10 Schwingungen für die Emission der passenden elektromagnetischen Strahlung
(Photon) in 80 Bildern dargestellt.
Im Prinzip verhält sich ein Atom, das in einem gut reflektierenden Hohlraum
passender Größe und Form eingesperrt ist so (Rabi-Oszillation).
Zur groben Orientierung: Ändert sich der Bahndrehimpuls l um 1, so entsteht
Dipolstrahlung; eine Änderung von l um 2 bedeutet Quadrupolstrahlung;...
Das schwingende Atom (genauer: die Aufenthaltwahrscheinlichkeit des Elektrons?)
ist zweidimensional dargestellt (Schnittebene zum Azimut 0), die
Strahlungscharakteristik dreidimensional.
Mit jedem Link wird ein neues Fenster geöffnet, das links das schwingende Atom zeigt und rechts die Strahlungscharakteristik.
Achtung! Bilderklau kann teuer werden!
Ein paar Anmerkungen für Theoretiker und Techniker:
Für die Animationen der Übergänge wurden gewichtete Wasserstoffeigenfunktionen (also die bekannten geschlossenen Lösungen) zu den jeweiligen Quantenzahlen überlagert (Nebenbedingung: Summe der Quadrate der Gewichte = 1). Die Berechnung einer 2D-Animationen dauert mit Maple 9.5 etwa 2 Minuten (40 x 40 Gitterpunkte) und erzeugt eine Datei mit etwa 2MB. Die Dateien wurden anschließend als animated gif exportiert und auf Web-freundliche Größe komprimiert, wodurch die ursprünglich hohe Auflösung verloren geht und Nebeneffekte (grauer Hintergrund und weiße Zonen) auftreten. Mehr Information (z.B. die Rotation der Dichteverteilung) liefern dreidimensionale Darstellungen, die in Maple auch interaktiv bearbeitet werden können.
Siehe auch Elektrofluid
Strahlungscharakteristik: siehe Multipolstrahlung.
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