Über die Theorie der Linienbreite von Atomen

Hendrik B. G. Casimir

Eyvind H. Wichmann

Dieser Titel des Abschnitts 8.1 ist der gemeinsame Titel der vier berühmten Arbeiten Schrödingers 1) über Wellenmechanik, in denen dargelegt wird, wie die Existenz von diskreten Energieniveaus bei Atomen anhand des Wellenmodells, insbesondere durch die Schrödinger-Gleichung, erklärt werden kann.

Marianne Friedrich

Joachim Grehn

Wir haben unser Augenmerk bisher nur auf die Stabilität der Atome, die Gleichartigkeit der Energieniveaus aller Atome des gleichen Elements und die bestimmten, festen Energien der Energieniveaus von Atomen, Molekülen und Kernen gerichtet. Wir wissen aber sehr gut, daß die Welt nicht still steht, insbesondere nicht die Welt des Atoms und des Kerns. Alles, was wir über ihre Energieniveaus wissen, haben wir durch die Beobachtung von Atomen erfahren, die von einem Energieniveau in ein anderes übergingen. Wir sollten uns nun etwas genauer damit befassen, wie sich Veränderungen in Quantensystemen vollziehen können.

H. Gabriel

Der Einfluß zeitlich-fluktuierender magnetischer Felder und elektrischer Feldgradienten auf die Hyperfeinaufspaltung der Mößbauerstrahlung wird untersucht. Die Überlegungen gelten für die Klasse von Experimenten, in denen die Umgebung des Atomkerns als Wärmebad wirkt und Ursache für die Entstehung effektiver klassischer Felder ist. Zur Lösung des Prozesses der spontanen Emission in einem entarteten Zweiniveausystem wird der Formalismus der Liouville-Operatoren benutzt. In zwei Schritten wird die Dichtematrix des Gesamtsystems "Kern + Strahlungsfeld + Umgebung" so reduziert, daß ein Ausdruck für die Diagonalelemente der Dichtematrix für Kern und [gamma]-Strahlung übrigbleibt. Über die physikalische Beschaffenheit der Kernumgebung werden keine speziellen Voraussetzungen gemacht. Deren Existenz findet sieh in Korrelationsfunktionen bezüglich der felderzeugenden Störoperatoren wieder. Der Fall der magnetischen Dipolwechselwirkung in einem durch die magnetischen Dipolmomente und Kernspins charakterisierten Zweiniveausystem wird explizit behandelt. Die zeitlich-asymptotische Lösung, die für Meßdauern t > 1/[Gamma], 1/[gamma] gilt, führt auf eine Überlagerung frequenzverschobener Lorentzlinien mit modifizierter Linienbreite. Frequenzverschiebung [Lambda] und zusätzliche Linienbreite [gamma] der einzelnen Hyperfeinlinien sind explizit bekannte Funktionen der Kernspins, magnetischen Quantenzahlen und magnetischen Dipolmomente und hängen über die Feldkorrelationsfunktionen von der Umgebung ab.

Hans Kerschbaum