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Química · Glosario

¿Qué es Acoplamiento espín–órbita, estructura fina?

También llamado: acoplamiento espin--orbita · estructura fina

Definición 2.20 Química universitaria — tercer año · Capítulo 2 — Átomos polielectrónicos y símbolos de término

El acoplamiento espín–órbita es la interacción entre los momentos magnéticos del espín de un electrón y de su movimiento orbital, que se escribe $A\,\hat{\mathbf L}\cdot\hat{\mathbf S}/\hbar^2$ para un término. Desdobla un término en sus niveles de distinto $J$ : la estructura fina del término.

Las rayas D del sodio. El nivel 3p se desdobla por acoplamiento espín–órbita en 2P_1/2 y 2P_3/2; la emisión hacia el nivel fundamental 3s da dos rayas amarillas, D_1 a 589.76\, nm y D_2 a 589.16\, nm (longitudes de onda en el vacío). — Las rayas D del sodio. El nivel $3p$ se desdobla por acoplamiento espín–órbita en ${}^2$ P $_{1/2}$ y ${}^2$ P $_{3/2}$ ; la emisión hacia el nivel fundamental $3s$ da dos rayas amarillas, D $_1$ a $589.76\,\mathrm{nm}$ y D $_2$ a $589.16\,\mathrm{nm}$ (longitudes de onda en el vacío).

Ejemplos

Ejemplo 2.22 (Puesta a prueba de la regla de los intervalos)

Para ${}^3$ P la regla predice intervalos en la razón $J = 2 : 1$ , es decir, 2. Carbono: $(43.4 - 16.4)/16.4 = 1.65$ . Oxígeno ( $2p^4$ , invertido, ${}^{3}\mathrm{P}_{2}$ el más bajo, luego $J = 1$ a $158.3\,\mathrm{cm}^{-1}$ y $J = 0$ a $227.0\,\mathrm{cm}^{-1}$ ): $158.3/68.7 = 2.30$ . La regla se cumple con un margen del 20 %: el acoplamiento de Russell–Saunders es una buena descripción de los átomos ligeros, no una descripción exacta.

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