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スピン軌道相互作用について教えてください。

1 :量子、初心者。:2000/03/01(水) 18:46
なんとなくイメージがつかめないんです。
どなたか、分かりやすく教えたください。

2 :n:2000/03/03(金) 09:46
相対論的に考えると出てくる。

3 :量子、初心者。:2000/03/03(金) 15:48
レスありがとうございます。
でも、もう少し具体的に教えていただけないでしょうか。

4 :いちご:2000/03/03(金) 19:53
厳密な導出はわからないけど(相対論的な量子論がいるらしい)
イメージは、裳華房の基礎科学選書12量子化学の120ページから
がわかりやすかったです。要約としては、
電子から見ると、原子核が電子の周りを動いている。
原子核のこの回転により、磁場が電子の位置にできる
(原子核はプラスに帯電してるので、これが回転すると
電流が流れて、磁場をつくる)。
ここで、電子のスピンの向きが、この作られた磁場と
平行だとエネルギーは高く、反平行だとエネルギーは低く
なる。この電子のスピンと軌道運動による相互作用
がそうです。

5 :>4:2000/03/06(月) 14:06
原子の質量数が大きくなるとスピン軌道相互作用が
大きくなるってのは、原子核の正電荷が大きくなるから
なのね。

6 ::2000/03/06(月) 19:05
>5
そのとおりだと思います。
スピン軌道相互作用定数は原子番号Zの四乗に比例します
(ポテンシャルをクーロンとしたとき)。
なので、原子番号が大きくなるとスピン軌道相互作用も
大きくなります。
もちろん、電子がどの軌道に入っているかでも相互作用の
大きさはちがいますが・・・

7 :>4:2000/03/07(火) 03:56
わかりやすいですね、勉強になります。
角運動量Lやスピン角運動量Sがどうのこうのっていわれても
イメージが掴みにくいですからね。

8 :>4:2000/03/11(土) 14:04
とんちんかんな質問かも知れませんが、スピン状態には
電子スピンと磁場が平行と、逆平行の二つしか存在しな
いのでしょうか?つまり、量子化されている??

9 ::2000/03/12(日) 21:33
スピン1/2の系ではそうです。スピンがSの系では、2S+1 個だけ
スピンの向きが量子化されてます。スピン1/2では 2×(1/2)+1=2
で、磁場に平行と反平行の二つしかありません。
一方、例えばスピンが1の系では、3個の向き(平行、垂直、反平行)
に量子化されます。
S=1/2の系の例は、価電子が一個のアルカリ金属の基底状態です。
S=1は、例えば、酸素分子の基底状態です。


10 :名無しさん:2000/03/12(日) 21:52
新物理学シリーズのスピン偏極に詳しく書いてあります。

8>
シュレディンガー方程式にディラック方程式を代入してみれば?



11 :8>9@`10:2000/03/13(月) 12:59
Thank you!!

大体分かりました。新物理学シリーズの「スピン偏極」
も見てみます。

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