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Atomphysik pp 222-239 | Cite as

Ungewöhnliche Atome

  • Theo Mayer-Kuckuk
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Zusammenfassung

Bisher haben wir nur „natürliche“ Atome behandelt, nämlich gebundene Systeme aus Atomkernen und Elektronen. Das einfachste Atom, das Wasserstoffatom, wurde ausführlich behandelt und insbesondere wurden die Lösungen der Schrödingergleichung für dieses elementare System angegeben. Erinnern wir uns, was wir in die Schrödingergleichung als Information über die beiden Teilchen Proton und Neutron, sozusagen als Eingabedaten, hineinstecken mußten: es war zunächst nur das Coulombpotential —e2/r sowie die reduzierte Masse
$${m_r} = \frac{{{m_1}{m_2}}}{{{m_1} + {m_2}}}$$
(11.1)
die sich für die beiden Teilchen ergibt. Wenn wir zunächst vom Spin und den magnetischen Wechselwirkungen absehen, hängen die Lösungen von der Natur der Teilchen Proton und Elektron gar nicht ab. Die Lösungen gelten also auch für alle anderen gebundenen Systeme aus zwei Teilchen, zwischen denen ein anziehendes Coulomb-Potential herrscht. Als Beispiel können wir an ein gebundenes System aus Positron und Elektron (e+e) denken oder an ein Myon, das an ein Proton gebunden ist (pμ, myonischer Wasserstoff). Da die Elementarladung, die im Potential steht, immer dieselbe ist, skalieren die Energiewerte und die räumliche Verteilung der Wellenfunktionen einfach mit der reduzierten Masse des Systems. Von solchen exotischen Atomen soll im folgenden die Rede sein. Um sie zu erzeugen benötigt man meist Teilchen, die man mit einem Beschleuniger künstlich herstellen muß. Exotische Atome sind in der Regel kurzlebig und häufig können an ihnen nur wenige Eigenschaften vermessen werden. Sie sind trotzdem von großer Bedeutung, insbesondere für das Studium der fundamentalen Wechselwirkungen.

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Copyright information

© B. G. Teubner, Stuttgart 1994

Authors and Affiliations

  • Theo Mayer-Kuckuk
    • 1
  1. 1.Universität BonnBonnDeutschland

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