Муфта углового момента

Связь с угловым моментом Связь углового момента Процедура построения собственных состояний полного углового момента из собственных состояний отдельных угловых моментов   […]

Связь с угловым моментом

  • Связь углового момента

    • Процедура построения собственных состояний полного углового момента из собственных состояний отдельных угловых моментов  
    • Важна в атомной спектроскопии, квантовой химии и модели ядерной оболочки  
  • Сохранение углового момента

    • Принцип, согласно которому общий угловой момент системы имеет постоянную величину и направление  
    • Угловой момент сохраняется в сферически симметричном потенциальном поле и изотропном пространстве  
    • Оператор углового момента коммутирует с гамильтонианом системы  
  • Примеры сохранения углового момента

    • Атом: электроны испытывают только кулоновскую силу ядра, орбитальный момент импульса l каждого электрона сохраняется  
    • Жесткий ротор: обладает четко определенным, не зависящим от времени угловым моментом  
  • Связь углового момента в атомах

    • Два электрона в атоме гелия: при взаимодействии электрон-электрон сохраняется полный орбитальный угловой момент L  
    • Общее квантовое число орбитального углового момента L ограничено целыми значениями  
  • Связь угловых моментов в квантовой механике

    • Связь между угловыми моментами, принадлежащими разным гильбертовым пространствам одного объекта  
    • Суммарный (орбитальный плюс спин) угловой момент также ограничен полуцелыми значениями  
  • Спин-орбитальная связь

    • Слабое магнитное взаимодействие между спином частицы и её орбитальным движением  
    • Разделение энергии внутренних состояний атома  
    • В физике твердого тела приводит к расщеплению энергетических зон  
  • Соединение LS

    • В легких атомах спины электронов взаимодействуют, образуя суммарный спиновый угловой момент S  
    • Орбитальные угловые моменты также объединяются, образуя суммарный орбитальный угловой момент L  
    • Взаимодействие между L и S называется связью Рассела-Сондерса или LS-связью  
    • В больших магнитных полях эти два импульса разделяются, что приводит к эффекту Пашена-Обратный эффект  
  • Муфта jj

    • В более тяжелых атомах ситуация иная  
  • Спин-орбитальные взаимодействия

    • В атомах с большими ядерными зарядами спин-орбитальные взаимодействия могут быть такими же сильными, как спин-спиновые или межорбитальные.  
    • Орбитальный угловой момент θi стремится объединиться с индивидуальным спиновым моментом si, создавая суммарный угловой момент ji.  
    • Эти моменты соединяются, образуя общий угловой момент J, известный как jj-связь.  
  • Спин-спиновая связь

    • Спин-спиновая связь связывает собственный угловой момент (спин) различных частиц.  
    • J-связь между ядерными спинами важна для спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР).  
    • Спин-спиновая связь между ядерным и электронным спином ответственна за сверхтонкую структуру атомных спектров.  
  • Условные обозначения терминов

    • Условные обозначения используются для представления состояний и спектральных переходов атомов.  
    • Правила выбора условных обозначений учитывают сохранение углового момента.  
    • Фотон имеет спин 1, и при переходе с испусканием или поглощением фотона атом должен изменить состояние для сохранения углового момента.  
  • Релятивистские эффекты

    • В очень тяжелых атомах релятивистское смещение энергий усиливает эффект спин-орбитальной связи.  
    • Диаграммы молекулярных орбит урана должны включать релятивистские символы.  
  • Ядерная связь

    • В атомных ядрах спин-орбитальное взаимодействие сильнее, чем в атомных электронах.  
    • В модели ядерной оболочки самым низким энергетическим состоянием является ℓ + s, а не L − S.  
    • Нуклоны в ℓ + s и ℓ — s состояниях считаются вырожденными.  

Полный текст статьи:

Муфта углового момента

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх