- Quantenzahl
- Quạn|ten|zahl 〈f. 20〉 Zahl, die einen Zustand eines quantenphysikalischen Systems beschreibt
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Quạn|ten|zahl: Sammelbez. für jeweils mit bes. Namen u. Formelzeichen belegte ganze oder auch halbe Zahlen, die bestimmte gequantelte Zustände mikrophysikalischer Systeme (Elementarteilchen, Atome, Moleküle) bzw. diese selbst charakterisieren. Im ↑ Atommodell (1) sind dies die Haupt-, Neben-, Magnet- u. Spinquantenzahlen sowie – bei LS- oder bei jj-Kopplung – die Gesamtdrehimpulsquantenzahlen; spezif. Q. charakterisieren Rotations- u. Schwingungszustände von Molekülen. Bei Elementarteilchen kennt man ganz- u. halbzahlige Q. z. B. für Kernspin, Isospin, Parität, Baryonenzahl, Leptonenzahl, Strangeness, Charm, Beauty, Truth, Color u. Flavor.* * *
Quạn|ten|zahl, die (Physik):Zahl, die den Quantenzustand mikrophysikalischer Systeme charakterisiert.* * *
Quạntenzahl,ganze oder halbe Zahl zur Kennzeichnung eines diskreten Zustands eines mikrophysikalischen Systems (Molekül, Atom, Kern, Elementarteilchen u. a.). Der Zustand eines derartigen Systems ist durch die Angabe eines vollständigen Satzes von Quantenzahlen eindeutig bestimmt. Quantenzahlen entsprechen Werten von Observablen, die unter bestimmten Wechselwirkungen erhalten bleiben, wie Energie, Drehimpuls, elektrische Ladung, Baryonen- oder Leptonenzahl; sie sind Eigenwerte der Operatoren, durch die die Observablen dargestellt werden. Ein Beispiel sind die vier Quantenzahlen, mit denen ein Einelektronenzustand (Orbital) von Atomen gekennzeichnet wird; sie ergeben sich durch die Lösung der entsprechenden Schrödinger-Gleichung, die im Fall des Wasserstoffatoms geschlossen darstellbar ist. Diese vier Quantenzahlen sind die Hauptquantenzahlen n = 1, 2,. .., die Neben- oder Bahndrehimpulsquantenzahl l = 0, 1, 2,. .., n — 1, die magnetische Quantenzahl (Projektion des Bahndrehimpulses auf eine beliebige, z. B. durch ein Magnetfeld ausgezeichnete Achse) ml = —l, —l + 1,. .., l und die Spinquantenzahl ms = ±½. Nach der schrödingerschen Theorie werden beim Wasserstoffatom aufgrund der besonderen hier vorliegenden Symmetrien die Spektralterme und damit die Energien der Einelektronenzustände nur durch deren Hauptquantenzahl bestimmt, d. h., es liegt eine vielfache Entartung vor, und das Linienspektrum kann durch eine einzige Serienformel beschrieben werden. Bei Mehrelektronenatomen ist die l-Entartung aufgehoben, d. h., die Terme hängen auch von der Bahndrehimpulsquantenzahl l ab. Für Atome mit mehr als einem Valenzelektron können die Drehimpulsquantenzahlen vom Kopplungsmechanismus der Drehimpulse der einzelnen Elektronen zu einem Gesamtdrehimpuls abhängen (jj-Kopplung, Russell-Saunders-Kopplung). Quantenzahlen, die unabhängig vom Kopplungsmechanismus sind, werden als gute Quantenzahlen bezeichnet. Zu Atomkernen gehören ähnliche Quantenzahlen, insbesondere die Kernspinquantenzahlen, die den Gesamtdrehimpuls des Kerns (Kernspin) charakterisiert. Bei Molekülen besitzen die Rotations- und die Schwingungsquantenzahlen besondere Bedeutung.Die die Elementarteilchen kennzeichnenden inneren Quantenzahlen sind additive ladungsartige Quantenzahlen; sie beruhen auf inneren (d. h. nicht raumzeitlichen) Symmetrien der theoretischen Elementarteilchenmodelle.* * *
Quạn|ten|zahl, die (Physik): Zahl, die den Quantenzustand mikrophysikalischer Systeme charakterisiert.
Universal-Lexikon. 2012.
