Результирующий механический момент многоэлектронного атома

При образовании в результате сложения спиновых и орбитальных моментов импульса электронов результирующего момента атома возможны два случая:

1. магнитное взаимодействие орбитальных моментов различных электронов сильнее, чем их взаимодействие со спиновыми моментами . Аналогично спиновые моменты связаны между собою сильнее, чем с орбитальными. В результате сначала образуются результирующие орбитальный и спиновой моменты импульса, которые затем складываются между собой и образуют . Такая связь называется LS-связью или Рёссель-Саундерсовской и встречается наиболее часто.

2. У ряда тяжелых атомов и каждого электрона взаимодействуют между собой сильнее, чем с моментами других электронов. Поэтому сначала образуются результирующие отдельных электронов, а потом всего атома. Это случай j j-связи.

В случае LS-связи, поскольку орбитальные квантовые числа отдельных электронов всегда целые, квантовое число L результирующего орбитального момента также всегда целое.

Квантовое число S результирующего спинового момента атома может быть целым или полуцелым в зависимости от числа электронов в атоме: четное-нечетное.

При данных L и S квантовое число результирующего момента J может иметь значения

J = L + S, L+S-1,…| L- S|,. (36.10)

т.е. может быть и целым и полуцелым.

Энергия атома зависит от взаимной ориентации орбитальных моментов отдельных электронов - квантового числа L , взаимной ориентации спиновых моментов электронов - квантового числа S и взаимной ориентации результирующих моментов квантового числа J.

Термы многоэлектронных атомов обозначают аналогично термам щелочных металлов символами . Такое обозначение удобно тем, что содержит в себе сведения о значениях трех квантовых чисел: S, L, J. Если S < L, стоящее слева вверху число 2S + 1 дает мультиплетность терма, как и в случае щелочных металлов. Если S > L, то фактическая мультиплетность равна 2L + 1, однако символ терма не изменяют, чтобы была возможность указать значение квантового числа S.