jj 耦合
正文
原子結構(含電子,質子,中子)-模型圖
,ji是第i個價電子的總角動量量子數,媡=h/2π,h是普朗克常數。 以兩個非等效電子為例,設電子組態為(n1l1n2l2),n1、n2和 l1、l2分別為兩電子的主量子數和軌道量子數,電子的自旋量子數都為1/2,即s1=s2=1/2,按原子的矢量模型,電子軌道角動量 pli與自旋角動量 psi耦合,




。原子jj 耦合的多重譜項則由各種可能的(j1j2)確定,不同譜項間能量差別相對來說比較大,而兩電子間靜電作用使
與
耦合成原子的總角動量PJ,pJ=
+
,J為原子總角動量量子數,J=j1+j2,j1+j2-1,…,|j1-j2|,由於這種靜電作用遠小於電子的軌道與自旋相互作用,因此同一多重譜項中由於電子間靜電作用而引起的不同J值的能態間距是很小的。jj 耦合形成的原子態符號是(j1j2)J 。 對於等效電子(見原子結構),耦合時要考慮泡利不相容原理,所形成的原子態要比非等效電子形成的原子態少。例如兩個等效p電子經jj 耦合只能形成
、
、
五種原子態,而兩個非等效p電子經jj 耦合將形成
、
、
和
等十個原子態。 jj 耦合常適用於確定重元素原子的受激態和輕元素原子的高受激態,有時還適用於確定重元素的基態(例如Pb原子的基態)。
