Разница между спин-орбитальной связью и связью LSLSLS (Рассел-Сондерс)

По сути, в атомной физике у вас было бы два электрона, каждый с угловым моментом$l_1$и$l_2$и вращаться$s_1$и$s_2$, и вы хотите соединить все это, чтобы получить наилучшее приближение для результирующего спектра.

Итак, у вас есть два варианта:

1- Вы пара$l_1$и$l_2$к$L$, и$s_1$и$s_2$к$S$, а потом вы пара$L$с$S$получить$LS$.

2- Вы пара$l_1$и$s_1$к$j_1$, и$l_2$и$s_2$к$j_2$, а затем пара$j_1$и$j_2$чтобы получить$JJ$.

Таким образом, у вас есть два способа соединить их, и выбор зависит от того, насколько далеко электроны находятся друг от друга, где связь по конкретному угловому моменту более выражена. Итак, если электроны находятся близко друг к другу, вы используете LS-связь. А если они у вас далеко друг от друга, вы используете соединение JJ.

Надеюсь, это поможет.

Ответ «Квантового физика» правильный. LS-связь и jj-связь — два крайних способа применения теории возмущений к электронной конфигурации в приближении центрального поля. В LS-связи сначала игнорируют спин-орбитальную связь и возмущают уровень с остаточной угловой частью электростатического отталкивания между валентными электронами. Это дает «атомный член LS-связи». Это называется «LS-связью», потому что квантовые числа L и S обеспечивают диагональное представление гамильтониана. Когда атомный член установлен, можно включить спин-орбитальное взаимодействие в качестве второго слоя возмущения. Тогда это даст «уровни тонкой структуры», указанные Дж. Один из способов выразить это состоит в том, что «приближение LS-связи»

В jj-сцеплении все наоборот. Тогда сильное спин-орбитальное взаимодействие приведет к тому, что L и S больше не будут хорошими квантовыми числами. Тогда правильным представлением является ансамбль отдельных j для валентных электронов (для трехэлектронной системы более логичным названием было бы jjj-связь). Это дает «члены jj-связи», и тогда угловая часть межэлектронного взаимодействия будет вторым слоем возмущения.

Обратите внимание, что обе схемы являются приблизительными. LS-связь обычно довольно хороша для легких атомов и довольно далеко в периодической системе. Это связано с масштабированием Z ^ 4 для спин-орбитальной связи. Действительно хорошая jj-связь для нейтральных атомов в основном состоянии встречается редко. Одним из хороших примеров jj-связи является Pb. Существует несколько схем промежуточной связи.

Дополнительный комментарий, который может иметь место, заключается в том, что «LS-связь» иногда путают с тем же, что и «спин-орбитальная связь». Это абсолютно неправильно.

Для легких атомных систем с малым значением заряда ядра электростатический гамильтонианский член намного сильнее, чем спин-орбитальная связь, которая увеличивается с увеличением Z, поэтому в этом случае мы используем LS-связь. Это означает, что мы должны сначала квантово-механически объединить орбитальные угловые моменты всех частиц, чтобы получить L, и сделать то же самое для спиновых угловых моментов, чтобы получить S всей системы. Затем вы объединяете L и S, чтобы получить полный угловой момент J. Для систем с большим Z (скажем, большим, чем Fe) спин-орбитальный член доминирует над электростатическим членом, который теперь рассматривается как возмущение. В этих условиях мы сначала формируем j1, который является связью l1 и s1 для первой частицы, действуем таким же образом для всех частиц, затем, наконец, добавляем все члены, такие как j1,j2,j3..., и получаем j.

Связь LS является подходящим способом описания небольшой электронной конфигурации ($Z\leq10$). В случае атомов, имеющих большое количество электронов, работает JJ-связь.

На мой взгляд, существует логическое различие между спин-орбитальной связью и связью LS. Один конкретный электрон обладает угловым моментом l и спином s. Когда происходит связь между l и s одного конкретного электрона, тогда это известно как спин-орбитальная связь, которая дает результирующую j. Но в случае атома, имеющего два уравновешивающих электрона, если угловой момент l1 и l2 и связи спина s1 и s2 предпочтительны, то они образуют результирующие угловой момент L и спин S. Когда эти две величины объединяются, они образуют результирующую LS-связь, обычно известную как LS-связь. . Это будет верно и в случае трех и более валентных электронов.

Я надеюсь, что это будет полезно.

*Сильное спин-орбитальное взаимодействие приводит к возникновению синглетных и триплетных членов с относительно большой разницей энергий в LS-взаимодействии.

• Сильное спин-орбитальное взаимодействие порождает далеко разнесенные (j 1,j 2 ) члены, при учете слабого взаимодействия j 1,j 2 каждый член расщепляется на две близко расположенные компоненты с разными значениями J.