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Entartung bezüglich der Drehimpulsquantenzahl l

Wenn sich das Elektron in einem angeregten Zustand befindet, sind verschiedene Werte der Drehimpulsquantenzahl möglich. l kann Werte von 0 bis $\mathcal{N}-1$ annehmen. Da die Schrödingergleichung (1) weder relativistische Effekte noch den Spin des Elektrons berücksichtigt, kann die Aufspaltung der Energieniveaus in Fein- und Hyperfeinstruktur nicht beobachtet werden. Die Energieeigenwerte müssen daher bezüglich der Drehimpulsquantenzahl entartet sein. Schon auf Grund von Rundungsfehlern ist nicht zu erwarten, daß die Ergebnisse tatsächlich vollkommen unabhängig von l sind. Im Rahmen der zu erwartenden Genauigkeit ist die Entartung der Energieniveaus aber gut zu erkennen, wie Tabelle 2 verdeutlicht.


 
Tabelle 2: Energieeigenwerte bei verschiedenen Drehimpulsquantenzahlen. Der Startpunkt der Integration wurde mit 10 nm festgelegt, die Schrittweite mit 0,0001 nm.
Zustand E [eV] (numerisch) E [eV] (exakt)
2s -3.399467053 -3,39957300968
2p -3.39953092  
3s -1.51092014830 -1,51092133763
3p -1.51092134394  
3d -1.51092134375  
4s -0.8498927515 -0,849893252419
4p -0.84989325594  
4d -0.84989325585  
4f -0.84989325586  
 


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Werner Scholz
12/19/1997