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Ammoniak V(x) für N-Bewegung:
Die H-Atome definieren beim Ammoniak eine Ebene. Falls das Stickstoffatom ursprünglich auf der rechten Seite der Potentialbarriere ist, dann gibt es eine Chance, dass es die Barriere durchdringt und auf der linken Seite erscheint. (Tatsächlich bewegen sich die H-Atome und das N-Atom gegeneinander, wobei die Auslenkung des N-Atoms sogar kleiner ist als die der H-Atome.)
Die Bewegung des N-Atoms setzt sich zusammen aus einer Oszillation auf
der rechten bzw. linken Seite des Potentials plus einer viel langsameren
Bewegung zwischen diesen beiden Zonen. Die Frequenz dieser zweiten Bewegung
ist 2,3789 · 1010 Hz (für den niedrigsten
Zustand) und definierte früher unsere Zeit! Es war ein Zeitstandard
für atomare Uhren.
So
misst man die Zeit heute.
Für zeitunabhängige (stationäre) Zustände sind
die Energieniveaus leicht aufgespalten. Die H-Atome auf der rechten Seite
"merken" etwas vom Potential auf der linken Seite. Im nächsten Kapitel
werden wir eine interessante und extrem nützliche Beschreibung kennen
lernen,
die zum Grundhandwerkszeug des Quantenchemikers gehört.
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| Potential und Energieniveaus für die Inversionsbewegung in NH3. |
| Niveau | cm−1 | eV |
| 3 a | 2681 | 0,3547 |
| 3 s | 2380 | 0,2950 |
| 2 a | 1910 | 0,2367 |
| 2 s | 1597,4 | 0,1980 |
| 1 a | 989,00 | 0,1222 |
| 1 s | 950,16 | 0,1178 |
| 0 a | 0,79 | 9,84 · 10−5 |
| 0 s | 0,00 | 0,00 |
| Vibrationsniveaus für die Axialbewegung des N-Atoms im NH3-Molekül relativ zum Grundzustand. | ||
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