Erklärung der Spektrallinien

Stationäre Lösungen der Schrödingergleichung für feste Energiewerte haben die Wellenfunktion:

(allgemeine Lösung der zeitabhängigen Schrödingergleichung)

Nur der Grundzustand mit E1 ist stabil. Andere Zustände zerfallen spontan unter Aussendung von Quanten

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Für den Zerfall gilt: Lebensdauer des angeregten Zustandes ( Unschärferelation )

=> natürliche Breite von Spektrallinien

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Stoßverbreiterung der Spektrallinien:
Durch höheren Druck und höhere Stoßwahrscheinlichkeit wird die Lebensdauer durch Störung verkürzt => Verbreiterung nach Unschärfe Relation

(Aufspaltung der Na-D Linie durch Reabsorption bei hohem Druck, Absorptionslinie liegt in der Emissionslinie)

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Die Spektrallinien werden auch durch den Doppler-Effekt verbreitert

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Quantenzahl
(z-Komponente des Elektronenspins)

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Wahrscheinlichkeitsdichte

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Brechkraft einer Linse =

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