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Physiker versetzen Molekülen "ein Quantum Stoß"

Kühlt man Atome und Moleküle auf Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (minus 273 Grad Celsius), unterliegen sie den Gesetzen der Quantenmechanik. Unter solchen Bedingungen treten Wechselwirkungen zwischen Atomen, Molekülen und Licht nicht mehr bei beliebigen Energien der Teilchen auf, sondern nur bei genau bestimmten Werten. Das gilt auch, wenn man ein Molekül durch den Zusammenstoß mit einem Atom in Drehung versetzen will.

Dabei muss das Atom bei der Kollision dem Molekül exakt jenes Quant an Energie zuführen, bei dem es aus der Ruhe in den ersten Drehungszustand versetzt wird. Ist das Atom beim Zusammenstoß zu langsam, beginnt sich das Molekül nicht zu drehen.

"Das ist die Konsequenz der Quantenmechanik. Der Drehimpuls ist nicht mehr frei, es gibt nicht mehr alle möglichen Drehgeschwindigkeiten, sondern nur mehr ein oder zwei oder drei Quanten an Drehbewegung", sagte Roland Wester vom Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik der Universität Innsbruck. Diese theoretischen quantenmechanischen Voraussagen haben die Wissenschafter nun präzise vermessen und beschrieben.

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