Effektive Hauptquantenzahl

Die effektive (Haupt-)Quantenzahl n_{{{\text{eff}}}} (auch n' oder n^{{*}}) wird in der Quantenphysik benötigt, um die Abschirmung der äußeren Elektronenschalen vom positiv geladenen Atomkern durch die inneren Elektronenschalen zu berücksichtigen. Z.B. schirmt bei Lithium als leichtestem Element mit zwei Elektronenschalen die innere 1s-Schale die weiter außen liegende 2s-Schale etwas vom Kern ab.

Verwendung

Die effektive Quantenzahl einer Elektronenschale ist definiert als

n_{\text{eff}}=n-\delta _{n,l}\!\,

mit

Ersetzt man nun in der Formel für die Bindungs- bzw. Ionisationsenergie E_{n} der Elektronen der wasserstoffähnlichen Alkaliatome

E_{n}=-{\frac {Z^{2}}{n^{2}}}\mathrm {Ry}

mit

die Hauptquantenzahl durch die effektive Quantenzahl:

E_{n,l}=-{\frac {Z^{2}}{n_{\text{eff}}^{2}}}\mathrm {Ry} ,

so können mit dieser angepassten Formel auch abgeschirmte Zustände beschrieben werden, d.h. Atome bzw. Ionen mit mehr als einem Elektron.

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Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung:  Jena, den: 03.03. 2021