Elektronenorbitale in 3D

Die winkelaufgelöste Photoelektronen‐Spektroskopie, Photoelektronen‐Tomographie genannt, erlaubt die Rekonstruktion von Molekülorbitalen in drei Dimensionen. Dazu werden auf einer Metalloberfläche angeordnete Moleküle mit extremem ultravioletten Licht bestrahlt und die Winkel‐ und Energieverteilung der über den photoelektrischen Effekt herausgelösten Elektronen gemessen. Die Ergebnisse sind ein weiterer Beleg für das Konzept der Molekülorbitale, denen der Orbitaltheoretiker Kenichi Fukui 1977 eine “irgendwie unwirkliche Natur” zuschrieb. Anders als zum Beispiel Rastersonden‐Methoden funktioniert die Photoelektronen‐Tomographie auch bei Zimmertemperatur. Sie kann zudem Orbitale organischer Moleküle auf reaktiven Substraten abbilden. In Zukunft könnte sie auch 3D‐Bilder von dynamischen Veränderungen in Orbitalen, zum Beispiel während chemischen Reaktionen, liefern.