Спин-орбитальное взаимодействие

[ваниил]

В чем состоит и на что влияет спин-орбитальное взаимодействие?

[almalino]

Вы, никак, решили, фсю физику изучать по ответам на форуме? Не проще ли читануть соответствующие книженции? Понимаю — чижало, как говаривала моя школьная математичка, но систематические познания завсегда лучше отрывочных.

 

А что конкретно до Вашего вопроса, то суть спин-орбитального взаимодействия в принципе проста: это взаимодействие собственного неотъемлемого магнитного момента электрона с моменом, который возникает при вращении электрона вокруг ядра. В зависимости от их взаимной ориентации энергии соответствующих (под)уровней становятся малость различными. На что влияет? Ну, это зависит от грубости рассмотрения. В частности, на спектры переходов — появляется расщепление линий.

[Jeffry]

Часто рассматривают спин - отдельно, а орбитальное движение отдельно.   При этом считается (в первом приближении), что спиновое пространство и пространство координат коммутируют, то есть не влияют друг на друга, пренебрегая тем самым спин-орбитальным взаимодействием, которое рассматривается как релятивистская поправка.

Из-за этого сразу следует несколько общих выводов - СО взаимодействие тем сильнее, чем больше электронов в атоме, СО взаимодействие растет с уменьшением размеров атома (орбитальной плотности), то есть, внутри периода таблицы элементов (напр., лантанидное сжатие означает рост СО взаимодействия).   

Соответственно, с ростом СО взаимодействия усиливается СО расщепление уровней на термы (определяемые парой чисел LS) и далее на мультиплеты (определяемые тремя числами (SLJ)).    С продвижением по таблице элементов числа L и S становятся все "хуже", а J всё "лучше".    Это отражается в расщеплениях уровней.

Есть ещё взаимодействия спин - чужая орбита (тогда как СО - это взаимодействие спин - своя орбита), спин - спин, но ими часто пренебрегают.