Полный механический момент многоэлектронного атома.

Каждый электрон в атоме обладает орбитальным моментом импульса M и собственным моментом M_S. Механические моменты связанны с соответствующими магнитными моментами, вследствие чего между всеми M и M_S имеется взаимодействие.

Эти моменты складываются в полный момент атома M_j. Возможны два случая:

1) Моменты M взаимодействуют друг с другом сильнее, чем с моментом M_S, которые между собой связанны сильнее, т.о. ; ; - нормальная связь.

2) Каждая пара и взаимодействуют между собой сильнее, чем с подобными моментами других электронов, т.о. и --->; - называется jj – связью и наблюдается у тяжёлых атомов.

Рассмотрим нормальную и LS – связь.

…; +…; .

Орбитальные квантовые числа l_i всегда бывают целыми. Соответственно квантовое число L суммарного орбитального момента также бывает целым (либо нулём).

- может быть целым, либо полуцелым, в зависимости от чётного числа электронов в атоме

=L(L+1); =S(S+1)

Если число электронов в атоме N является чётным, то квантовое число S принимает все целые значения от N(все ), до нуля, когда (). При нечётном N квантовое число S принимает все полуцелые значения от Nдо .

При данных M_L и M_S квантовое число J результирующего момента M_J может иметь одно из следующих значений: J=L+S,L+S-1,…,|L-S|.

Следовательно, J будет целым, если S – целое, и полуцелым, если S – полуцелое.

Например: если L=2,S=1; J=3,2,1. Если L=2,S=3/2; J=7/2,5/2,3/2,1/2.

Энергия атома зависит от взаимной ориентации магнитных моментов и .

2S+1 – мультиплетность уровней.