今回は、選択律と双極子モーメントについてお話していきます
選択律は双極子モーメントによって決まってきますので、
その計算方法や、使用する計算式についてお話して、
最後まで見ていただくことで、個別の選択律について学んでいただけたら嬉しいです
原子が、振動数γのフォトンを吸収したり、放出する時、
その振動数で振動している電気的双極子モーメントが必要になります
電気的双極子は、電子の充填される方向性の違いのように
＋Qと−Qの電荷を持った2つのものが、ベクトルR離れたものになります
この時電気的双極子モーメントμは
電気的双極子モーメント
μ＝QR
として示すことができます
この数式から、電荷自体を変化させるか、ベクトルの間隔を変更するか
どちらかを行うことによって、振動させることができます
初期状態ψ1から最終状態のψ2の状態に変化したときに吸収したり、放出するときの
量子力学的なものを構成するために、
双極子モーメントの演算子計算式を書いていく必要があります
1電子原子である時、
μ^は−erをかけるだけでいいという簡単な計算になります
このときのeは素電荷で、rは核から電子までのベクトルのことを示していて、
その成分は3軸考える必要があります
それぞれの軸をxyzと示すと、
μ^は、それぞれの軸で
双極子モーメントの演算子の式
- μ^x＝−ex
- μ^y＝ーey
- μ^z＝−ez
と示すことができます
分光学的な遷移の頻度と、
この頻度から導くことができる放射線の吸収と、放出強度を示す式は、
強さΕ(t)の振動電場から出る時間に依存する摂動論を使うことで、導くことができます
次回摂動論を導く式にについてお話していきます
今回もありがとうございました
次回もよろしくお願いいたします