Techniklexikon

Quantendefekt

Atom- und Molekülphysik, Quantenzahlverschiebung D(n, l) in Atomen mit mehreren Elektronen, die der Abschirmung der Kernladung durch innere Elektronen Rechnung trägt. Insbesondere Alkaliatome lassen sich dann analog zum Einelektronenatom beschreiben, wenn man die Hauptquantenzahl n durch die effektive Quantenzahl n_eff = n - D(n, l) ersetzt: Die Lage der Energieniveaus im Atom lautet dann

R_atom ist die Rydbergzahl (Rydberg-Konstante) des betrachteten Atoms.

Der Quantendefekt hängt in erster Ordnung von der Nebenquantenzahl l ab und ändert sich nur wenig mit steigender Hauptquantenzahl n. Er ist am stärksten für kleine l, da dann die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Valenzelektrons in Kernnähe (und im Einflussbereich der inneren Elektronen) am grössten ist. Der Quantendefekt ist > 1, wenn das Valenzelektron den Aufenthaltsbereich der inneren Elektronen durchdringt; er beträgt ca. 10^-2, wenn nur eine Polarisation der inneren Elektronen durch die Anwesenheit des Valenzelektrons stattfindet.