Orthohelium

Or|tho|he|li|um [↑ ortho- (5) u. ↑ Helium] ↑ Ortho-Para-Isomerie (2).

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Orthohelium,

 

Bezeichnung für das Heliumatom in Zuständen, in denen seine beiden Elektronen die gleiche magnetische Spinquantenzahl haben und folglich zum Gesamtspin S = 1 koppeln (2 S +1 = 3, Triplettzustände), im Gegensatz zu den Zuständen des Paraheliums, in denen die magnetischen Spinquantenzahlen der beiden Elektronen verschiedene Vorzeichen haben und die Elektronen zum Gesamtspin S = 0 koppeln (2 S +1 = 1, Singulettzustände). Das Helium besitzt daher zwei verschiedene Termsysteme, nämlich ein Singulettsystem (Parahelium) und ein Triplettsystem (Orthohelium), zwischen denen Übergänge nur mit sehr kleiner Wahrscheinlichkeit möglich sind (Interkombinationsverbot). Der niedrigste Zustand des Triplettsystems besitzt eine 1s2s-Elektronenkonfiguration, d. h., ein Elektron hat die Hauptquantenzahl n = 1, das andere n = 2, und beide befinden sich in einem s-Zustand (Bahndrehimpuls-Quantenzahl l = 0). Der Übergang aus diesem (angeregten) Zustand in den Grundzustand des Paraheliums mit der Elektronenkonfiguration 1s² (beide Elektronen haben n =1) ist wegen der Auswahlregeln ΔL = ±1 (L Gesamtbahndrehimpuls) und ΔS = 0 »doppelt verboten«. Der niedrigste Zustand des Orthoheliums hat daher eine vergleichsweise lange Lebensdauer; solche Zustände werden als metastabil bezeichnet.