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Lexikon Physik

Wasserstoffatom

Das Wasserstoffatom (H-Atom), genauer das nichtionisierte Wasserstoffisotop 1H ist ein wichtiges Modellsystem der Physik, das nur aus zwei Teilchen besteht, nämlich einem Proton und einem Elektron, die elektromagnetisch aneinander gebunden sind. Dass es einen stabilen Grundzustand gibt, lässt sich nur quantenmechanisch erklären. Die Bedeutung des H-Atoms beruht darauf, dass es das einzige atomare System ist, für das sich quantenmechanisch die Schrödinger-Gleichung lösen lässt.

Die Lösungen der Schrödinger-Gleichung des H-Atoms sind sog. Wellenfunktionen, deren Quadrat die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons zu einer bestimmten Zeit und an einem bestimmten Ort in der Atomhülle angibt. Bereiche mit nichtverschwindender Aufenthaltswahrscheinlichkeit werden in der Chemie Orbitale genannt. Jede Lösung entspricht einem erlaubten Elektronenzustand.

Alle Lösungen haben jeweils diskrete Energiewerte, die sich mit den Quantenzahlen n, m, l und s durchnummerieren lassen.

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