書記が物理やるだけ#272 構成原理，スペクトル項

ここでエネルギー準位について考えてみる。

問題

説明

原子や分子のエネルギー準位を波数単位で表したものをスペクトル項と呼び，これはエネルギー準位を占めている電子のスピン角運動量と軌道角運動量の結合によって決まる。

原子に入る電子の割り当てについては，構成原理・フントの規則・パウリの排他原理に従うことがわかっている。

フントの規則は，1927年頃にドイツの物理学者フリードリッヒ・フントによって定式化された一連の規則（経験則）を指す。一方，パウリの排他原理は，1925年にヴォルフガング・パウリによって提唱された。

解答

一番簡単な(1s)1について手順を示す；1.主量子数nを示す，2.方位量子数l，磁気量子数mより状態を列挙する，3.全軌道角運動量量子数Lを求め対応する記号を割り振る，4.全スピン量子数Sよりスピン多重度2S+1を求める，5.全角運動量量子数Jを求める

励起状態(2p)1について，6つの状態が考えられる。

炭素原子の電子について，15通りの状態が考えられる。

スペクトル項を求められるところから求め，その都度穴埋めしていく。

本記事のもくじはこちら：