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Korrespondenzprinzip (Bohr)
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Mit der Kopplungskonstanten κ gilt für die Kreisbewegung eines Elektrons im Coulombfeld:
also Coulombkraft = Zentripetalkraft. Wird der Drehimpuls gequantelt (erstes Bohrsches Postulat)
so sind nur noch Bahnen mit diesen Radien und (Kreis-) Frequenzen 'erlaubt':
Bei der Bewegung im Zentralfeld ist der Betrag der gesamten Energie gleich der kinetischen Energie:
Also sind mit den quantisierten Werten von oben nur folgende Energien 'erlaubt' ('stationäre Zustände'):
Nach dem zweiten Bohrschen Postulat (Frequenzbedingung) gehören dazu die Frequenzen
Genau genommen ist das nicht die Frequenzbedingung, sondern Einsteins Gleichung E = h f ; die Frequenzbedingung meint die Differenz zweier solcher Frequenzen (oder Energien). Jedenfalls gilt dann für die Frequenzen:
was sich allerdings von den oben berechneten Frequenzen um den Faktor n/2 unterscheidet. Stehen also die beiden Bohrschen Postulate im Widerspruch? Nein und Ja!
Nein: Sowohl Drehimpuls als auch
Energie lassen sich quantisieren.
Wir bohren ein Schlupfloch aus der Misere ("Korrespondenzprinzip") und rechnen in atomaren Einheiten.
Dann ist die Frequenz der Überlagerung von zwei nicht stationären Zuständen mit den Quantenzahlen n und n+k (Frequenzbedingung):
Oder für große Quantenzahlen
was der klassischen Umlauffrequenz (~1/n^3, blau) 'korrespondenzmäßig entspricht' (k = 1):
Und die Moral von
der Geschicht? Trau den Apostulaten nicht:
Schrödingers Zusatz: Weshalb ergibt sich bei der Überlagerung von zwei Zuständen die Differenzfrequenz?
Also alles nur eine Schwebung? |
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Siehe auch: Kleine Quantenzahlen |
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