Im Laufe der Jahre haben sich mehrere Beiträge zu Rydbergatomen auf diesen Seiten angesammelt. Hier ist eine kurze Übersicht:

Kreisförmige Rydbergatome: Überlagerung von zwei Zuständen, die sich in ihrer Hauptquantenzahl um mehr als 1 unterscheiden (diese Seite).
Korrespondenzprinzip: Bohr oder Schrödinger? Kreisförmige Rydbergatome, Überlagerung von zwei Zuständen mit den Hauptquantenzahlen 50 und 51.
Erläuterungen zum Korrespondenzprinzip: Standard-Rechnung, Asymptotik und Schwebung.
Das gefangene Wellenpaket: Zerfließen und Versammeln des Elektronen-Wellenpakets mit Propagator gerechnet (1993), bzw. durch Überlagerung von fünf Zuständen.
Rydbergatome: Überlagerung der fünf Wasserstoffeigenfunktionen mit verschiedenen Nebenquantenzahlen.
Korrespondenzprinzip für kleine Quantenzahlen: Ein Gedankenexperiment.
Kreisförmige Rydbergatome im Hohlraum: Aktuelle Experimente, Nobelpreis 2012. 

Rydbergatome (hochangeregte Atome) waren in früheren Jahren eher eine Kuriosität und wurden mehr in Gedankenexperimenten zum Bohrschen Korrespondenzprinzip erwähnt als in realen Experimenten verwendet. Nun sieht es so aus, als hätten Sie eine große Zukunft! Man will sie in Quantencomputern einsetzen aber es gibt auch Theorien, die in den Rydbergatomen zumindest einen Teil der dunklen Materie vermuten, nach der die Kosmologen suchen. Was haben Quantencomputer mit dem Kosmos zu tun? Rydbergatome leben extrem lang (könnten sich also für Quantencomputer eignen) und sind unsichtbar (im optischen Bereich - deshalb dunkle Materie). Hört sich doch spannend an?

Leider müssen wir uns hier (und im Jahr 2005) mit Gedankenexperimenten begnügen, die sich aber schön veranschaulichen lassen: Überlagert man zwei Eigenfunktionen des (Wasserstoff-) Atoms, so beginnen die "stationären Zustände" zu laufen, und zwar mit der Schwebungsfrequenz der beiden Zustände, die für große Quantenzahlen der Umlauffrequenz eines klassischen Teilchens entspricht, z.B. so:

Im akustischen Analogon wäre das die Grundschwingung einer Saite (ein Bauch und zwei Knoten), nur dass die Saite hier zu einem Kreis gebogen ist und rotiert. Die atomare Saite hat noch eine Besonderheit: der Bauch (violett) zerfließt während eines halben Umlaufs und versammelt sich wieder in der zweiten Hälfte. Ein Elektron auf Diätkur ist allerdings ziemlich schnell unterwegs - mit etwa einem Terahertz (10^12Hz). Es gibt noch eine Besonderheit im Vergleich zum klassischen Elektron, das immer auf genau einer Bahn läuft: Das quantenmechanische Elektron kann auf zwei Bahnen (und ihrer Umgebung) laufen - von Zeit zu Zeit zu sehen im ausgeschnittenen Sektor des Rings.

Für ringförmige (kreisförmige) Rydbergatome sind die Bahndrehimpulsquantenzahl l und die magnetische Quantenzahl m maximal, also nur um 1 kleiner als die Hauptquantenzahl n. Wir wollen unser Gedankenexperiment mit diesen "unsichtbaren Gebilden" fortsetzen: Wie sehen diese "unsichtbaren Gebilde" aus, wenn sich die überlagerten Zustände in der Hauptquantenzahl um mehr als 1 unterscheiden?

Die Filme zeigen die Überlagerung der genannten Zustände (n,l,m) mit gleichem Gewicht.

Das wäre also die erste Oberschwingung (Oktav). Das Elektron kann auch mit zwei Bäuchen und zwei Knoten umlaufen, wenn sich die Hauptquantenzahlen der überlagerten Zustände um 2 unterscheiden.		Die Oktav der Quint sieht fast aus wie ein Wankelmotor? Läuft allerdings mit etwa einem TeraHz (und wurde für diesen Film stroboskopisch mit der passenden Strahlung belichtet ;-))
Wer hätte gedacht, dass ein Atom wie ein Walzen- ...		...oder Kugellager aussehen kann?

Scherz beiseite - ganz so einfach ist die Sache nicht. In diesen Filmen wurden nur zwei Zustände überlagert und das hat meinen PC schon ziemlich strapaziert. Im realen Rydbergatom hat das Elektron eine riesige Auswahl, die sich mit heutigen (klassischen) PCs nicht simulieren lässt.