Meccanica quantistica/Atomi: differenze tra le versioni

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Versione delle 16:48, 24 ago 2007

Livelli energetici di un atomo

Se si trascura l'interazione elettromagnetica relativistica tra gli elettroni, i livelli energetici di un atomo si possono classificare secondo i valori del momento orbitale totale   e dello spin totale  . Gli stati con i vari valori del momento orbitale   si indicano con le lettere   In alto a sinistra di questo simbolo si indica il numero   (molteplicità del livello) e in basso a destra il valore del momento angolare totale  .

Struttura fine dei livelli atomici

Se si tiene conto delle interazioni relativistiche, un livello atomico con dati valori di   e di   si separa in più livelli con diversi valori del momento angolare totale  . L'interazione spin-orbita è descritta da un operatore della forma  . L'interazione spin-spin è descritta da un operatore della forma  . Entrambe le interazioni sono dell'ordine di  , dove   è l'ordine di grandezza della velocità degli elettroni atomici. In pratica negli atomi pesanti l'interazione spin-orbita è notevolmente più importante dell'interazione spin-spin.

Atomo in un campo elettrico

La separazione dei livelli di un atomo in un campo elettrico esterno è in generale un effetto del secondo ordine, proporzionale al quadrato del campo (effetto Stark). Nel caso dell'atomo di idrogeno la separazione è proporzionale al campo elettrico.