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Thema: Orbitale
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Alt 26.09.2010, 12:00   #7   Druckbare Version zeigen
Analytikus Männlich
Mitglied
Beiträge: 170
AW: Orbitale

Spinpaarungsenergie: 2 Elektronen stoßen sich aufgrund gleicher Ladung bekanntlich ab. In einem Orbital tun sie sich aber zusammen (wg. der Wellenfunktion, aber auch einem damit verbundenem Effekt: aus Fermionen wird ein Quasi-Boson siehe Wikipedia reference-linkBoson, Extremfall Wikipedia reference-linkCooper-Paar). Hierbei macht es aber einen Unterschied, ob man 2 Up- bzw. Down-Spin-e's oder ein Up- und ein Down-Spin-e zusammenbringt. Es ist hierbei nunmal so, dass der Up-/Down-Mix energetisch ein wenig günstiger ist als der gleichgesinnte Mix. Daraus ergibt sich auch das Wikipedia reference-linkPauli-Prinzip, wobei zwei (Quanten-)Teilchen mit derselben Konfiguration (wenn Fermionen!) nicht den selben Raum einnehmen dürfen.
Ist nun ein Orbital mit einem Up- und ein anderes mit einem Down-Spin-e belegt, wäre dies prinzipiell ein (meta-)stabiler Zustand. Aber die Natur ist um Energieminimierung bemüht. Nun gibt es 2 Möglichkeiten:
1. Das Up- und das Down-Spin-e tun sich in einem Orbital zusammen. Energiegewinn durch Spinpaarung. Hierbei entsteht aber ein unbesetztes Orbital und eines mit 2 e's im gleichen Raum: Coloumbsche Abstossung, größere Orbitale, mehr Energie. Energetisch ungünstiger. Aber immer noch besser als der Ausgangszustand.
2. Umkehrung eine e-Spins. Benötigt zwar Energie zum Spin-Wechsel (diese wird während des Wechsels aber wieder abgegeben), aber die Triebkraft zur Spinpaarung ist weg. Ergo energetisch günstiger als der Ausgangszustand.

Ich hoffe, die Quantenmechanikerfraktion schlägt mich jetzt nicht tot wegen der vereinfachten Darstellung...
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