Basiswissen

In der Quantenmechanik haben nicht alle messbaren Größen in jedem Zustand einen eindeutigen Wert. Hat aber eine Messgröße in einem Zustand einen wohlbestimmten Wert, dann wird der Zustand als Eigenzustand zu dieser Messgröße bezeichnet und ihr genauer Wert als der jeweilige Eigenwert. Nur einem solchen Eigenzustand kann eine Quantenzahl zugeschrieben werden, denn sie gibt Auskunft, welcher Eigenwert bei diesem Eigenzustand vorliegt. Die entsprechende Messung am Teilchen bzw. am System^[1] würde dann mit Gewissheit diesen Eigenwert liefern (abgesehen von eventuellen Messfehlern). In kleinen Systemen, etwa einem Wasserstoffatom, gibt es oft nur wenige mögliche solche Zustände. Man nummeriert sie dann mit natürlichen Zahlen durch. Die Quantenzahlen stehen in enger Verbingund mit Wellenmodellen.^[2]. Siehe als Beispiel dafür die Hauptquantenzahl ↗

Fußnoten

[1] Die Quantenzahlen legen die makroskopisch beobachtbaren Eigenschaften der Quanten fest: "Da die Wellenfunktionen quantenmechanische Teilchen beschreiben, müssen sie auch alle Eigenschaften von Teilchen enthalten können. Die Quantenphysiker nennen diese Eigenschaften Quantenzahlen und meinen damit z.B. die Masse des Teilchens, die elektrische Ladung, den Spin und den Isospin." In: Der Artikel "Wellenfunktion". Spektrum Lexikon der Astronomie. Abgerufen am 2. Juni 2024. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/astronomie/wellenfunktion/526

[2] "Auch gibt eine Abzählung der Knoten der Eigenschwingungen eine einfache Deutung des schon aus den älteren Methoden bekannten Begriffs

der Quantenzahl". In: Niels Bohr: Niels Bohr: Das Quantenpostulat und die neuere Entwicklung der Atomistik. In: Die Naturwissenschaften. I6. Jahrgang 13. April 1928 Heft 15. Online: http://www.psiquadrat.de/downloads/bohr28_como.pdf