Diferencia entre el acoplamiento espín-órbita y el acoplamiento LSLSLS (Russell-Saunders)

Básicamente, en física atómica, tendrías dos electrones, cada uno con un momento angular$l_1$y$l_2$y girar$s_1$y$s_2$, y quiere unirlos todos para obtener la mejor aproximación para el espectro resultante.

Así que tienes dos opciones:

1- tu pareja$l_1$y$l_2$a$L$, y$s_1$y$s_2$a$S$, y luego ustedes pareja$L$con$S$Llegar$LS$.

2- tu pareja$l_1$y$s_1$a$j_1$, y$l_2$y$s_2$a$j_2$, y luego pareja$j_1$y$j_2$para conseguir$JJ$.

Entonces, tiene dos formas de acoplarlos, y la elección depende de qué tan lejos estén los electrones entre sí, donde el acoplamiento de momento angular específico es más pronunciado. Entonces, si los electrones están cerca uno del otro, entonces usas el acoplamiento LS. Mientras que si los tienes muy separados, usas acoplamiento JJ.

Espero que esto ayude.

La respuesta de "The Quantum Physicist" es correcta. El acoplamiento LS y el acoplamiento jj son dos formas extremas de aplicar la teoría de perturbaciones a una configuración electrónica en la aproximación de campo central. En el acoplamiento LS, primero se ignora el acoplamiento espín-órbita y se perturba el nivel con la parte angular residual de la repulsión electrostática entre los electrones de valencia. Esto da el "término atómico de acoplamiento LS". Se llama "acoplamiento LS" porque los números cuánticos L y S proporcionan una representación diagonal del hamiltoniano. Cuando se ha establecido el término atómico, se puede incluir la interacción espín-órbita como una segunda capa de perturbación. Eso dará los "niveles de estructura fina" especificados por J. Una forma de decirlo es que la "aproximación de acoplamiento LS"

En el acoplamiento jj, es al revés. La fuerte interacción espín-órbita tendrá como efecto que L y S ya no sean buenos números cuánticos. La representación adecuada es entonces el conjunto de individuos j para los electrones de valencia (para un sistema de 3 electrones, un nombre más lógico sería jjj-acoplamiento). Esto da "términos de acoplamiento jj" y la parte angular de la interacción interelectrónica será entonces la segunda capa de perturbación.

Tenga en cuenta que ambos esquemas son aproximaciones. El acoplamiento LS suele ser bastante bueno para los átomos ligeros y bastante lejano en el sistema periódico. Esto se debe a la escala Z^4 para el acoplamiento espín-órbita. El acoplamiento jj realmente bueno es raro para los átomos neutros en los estados fundamentales. Un buen ejemplo de acoplamiento jj es Pb. Existen varios esquemas de acoplamiento intermedio.

Un comentario adicional que podría estar en su lugar es que el "acoplamiento LS" a veces se confunde con lo mismo que el "acoplamiento de órbita giratoria". Eso es absolutamente incorrecto.

Para sistemas atómicos livianos con un valor pequeño de carga nuclear, el término hamiltoniano electrostático es mucho más fuerte que el acoplamiento de la órbita de espín que aumenta al aumentar Z, por lo tanto, en este caso usamos el acoplamiento LS. Esto significa que primero debemos combinar mecánicamente cuánticamente los momentos angulares orbitales de todas las partículas para obtener L y hacer lo mismo con los momentos angulares de espín para obtener S de todo el sistema. Luego combina L y S para obtener el momento angular total J. Para sistemas Z altos (digamos mayores que Fe), el término orbital de espín domina sobre el término electrostático que ahora se considera una perturbación. En estas condiciones, primero formamos j1, que es el acoplamiento de l1 y s1 para la primera partícula, procedemos así para todas las partículas y finalmente sumamos todos los términos como j1,j2,j3... y obtenemos j.

El acoplamiento LS es la forma apropiada de descripción de una pequeña configuración electrónica pequeña ($Z\leq10$). En el caso de átomos que tengan una gran cantidad de electrones, el acoplamiento JJ funciona.

En mi opinión, existe una diferencia lógica entre el acoplamiento espín-órbita y el acoplamiento LS. Un electrón en particular posee un momento angular l y un espín s. Cuando se produce un acoplamiento entre l y s de un electrón en particular, se lo conoce como acoplamiento espín-órbita que da la resultante j. Pero en el caso de un átomo que tiene dos electrones de equilibrio, si se prefieren los acoplamientos de momento angular l1 y l2 y espín s1 y s2, entonces forman el momento angular resultante L y el espín S. Cuando estas dos cantidades se combinan, forman el acoplamiento LS resultante, generalmente conocido como acoplamiento LS. . Esto también será cierto en el caso de tres o más electrones de valencia.

Espero que sea util.

*La fuerte interacción espín órbita da lugar a términos singlete y triplete con una diferencia de energía relativamente grande en el acoplamiento LS.

• La fuerte interacción espín órbita da lugar a términos muy separados (j 1,j 2 ) cuando se tiene en cuenta la interacción débil j 1,j 2 cada término se divide en dos componentes estrechamente espaciados que tienen diferentes valores de J.