¿Por qué la corrección de estructura fina resulta no estar definida en este caso?

Como se indica en la Mecánica Cuántica de R. Shankar, El cambio total de energía de la estructura fina

mi TS 1 = mi T 1 + mi ENTONCES 1
mi TS 1 = metro C 2 α 2 2 norte 2 α 2 norte ( 1 j + 1 / 2 3 2 norte )     Para ambos   j = yo ± 1 / 2

Estoy tratando de averiguar la división en caso de norte = 2 Entonces yo = 0 , 1 . De este modo j = ± 1 / 2 , 3 / 2 , 1 / 2 , Pero si tomamos el caso de j = 1 / 2 , Claramente el resultado anterior da infinito. ¿¿Por qué es así??


El mismo problema es solo con la corrección de la órbita de giro, que viene dada por

mi ENTONCES 1 = 1 4 metro C 2 α 4 1 norte 3 ( yo ) ( yo + 1 / 2 ) ( yo + 1 ) { yo ( yo + 1 ) }

Considere el caso de yo = 0 , claramente el denominador explota. ¿Cuál es el defecto aquí?

Respuestas (1)

Los números cuánticos del momento angular son siempre positivos. Su proyección puede ser negativa. Entonces j 0 , pero metro j = j , j + 1 , , j 1 , j .

La suma de y s da j = | s | , | s + 1 | , , | + s 1 | , | + s | .

Entonces para = 0 :
j = 0 + 1 / 2 o j = | 0 1 / 2 | , entonces j = 1 / 2 .

Para = 1 :
j = 1 1 / 2 = 1 / 2 o j = 1 + 1 / 2 = 3 / 2 .

¿Qué tal el caso de yo = 0 en el caso del acoplamiento espín-órbita? Claramente yo puede tomar 0 valor.
Además, creo, hiciste el error tipográfico como debería ser. | yo + s 1 | , | yo + s |
@YoungKindaichi Sí, gracias, arreglé el error tipográfico. Sí puede ser cero, pero j no puedo desde s siempre es distinto de cero.