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Hyperfeinstruktur der Atomspektren

Volumeneffekt

Atomkerne haben stets ein gewisses Volumen. Damit ist auch ihre Ladungsverteilung nicht punktförmig und infolgedessen ihr elektrisches Feld nicht mehr das Zentralfeld einer punktförmigen Ladung, sondern weicht in Kernnähe etwas davon ab. Besonders betroffen sind die kernnahen inneren Elektronen bei schweren Elementen. Als Folge davon verschieben sich die Energieniveaus und damit die Spektrallinien. Da verschiedene Isotope stets etwas verschiedene Kerngrößen haben, beobachtet man auch hier eine Aufspaltung der Spektrallinien, also einen weiteren Isotopieeffekt.

Abb.1
Der Volumeneffekt

Isotopie-Aufspaltung infolge des Volumeneffektes. Verlauf der potenziellen Energie eines Elektrons im Feld zweier Kerne mit unterschiedlichen Radien unter der Annahme einer konstanten Ladungsdichte ρ .

Den Volumeneffekt und den Isotopieeffekt kann man zur Bestimmung der Anzahl, Masse und Häufigkeit von Isotopen heranziehen.

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