Energieniveau

Ein Energieniveau ist die diskrete Energie, die zu einem quantenmechanischem Zustand eines Systems (insbesondere eines Atoms) zu einer bestimmten Energie (Energieeigenzustand) gehört.

Energieniveaus spielen eine besondere Rolle, da die zugehörigen Zustände als Eigenzustände des Hamilton-Operators zeitunabhängig sind.

Energieaufnahme und -abgabe im System kann nur durch Wechsel in ein anderes Energieniveau erfolgen. Dies geschieht beispielsweise durch Absorption oder Emission eines Photons mit der passenden Energie. Dies führt zu diskreten Spektrallinien im Spektrum.

Die Energieniveaus der Atome werden durch die Hauptquantenzahl beschrieben. Die Energie des Zustands mit Quantenzah n ist näherungsweise

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

mit der Rydberg-Energie Ry = 13.6 eV.

Dazu kommen jedoch noch Feinstruktur- und Hyperfeinstruktur-Korrekturen.