選択律_双極子モーメントについて

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

選択律と双極子モーメント

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

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