Meccanica quantistica/Atomi: differenze tra le versioni
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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.