rydbergatomer

I hydrogen kjennetegnes de stabile energitilstandene som elektroner kan befinne seg av fire kvantetall: n, l, m, m_s. Det første kvantetallet kalles hovedkvantetallet og kan anta verdier fra 1, 2, 3 og oppover. I den stabile grunntilstanden, hvor elektronet har den laveste energien som er mulig i atomet, er n=1. Men hvis elektronet befinner seg i en tilstand med n større enn 10 omtales det som et Rydbergatom.

Siden radien til Rydbergatomer etter Bohrmodellen er a₀n², hvor a₀ er Bohr-radien ser vi at Rydbergatomer for store n kvantetall kan få en radius mer enn 100 (n=10) ganger større enn et atom i grunntilstanden. Samtidig er de nesten stabile og derfor kan måles i eksperimenter.

På grunn av de høye kvantetallene kan Rydberatomer lages i tilstander med helt spesielle former. På bildet er det vist et eksempel på en tilstand hvor elektronet befinner seg i en vifte på den ene siden av atomkjernen.

I 2012 fikk Serge Haroche Nobelprisen for studier som var basert på Rydbergatomer som utveksler energi og sammenfiltres med fotoner fanget i en kavitet, et avgrenset området som kan lagre fotoner. Ved hjelp av Rydbergatomer har det vært mulig å undersøke lysets kvantenatur, sammenfiltring og andre grunnleggende kvantefenomener.

• atom
• elektron
• kvantetall
• energinivå