能级的简并是什么意思?

发布网友发布时间：2023-01-07 18:58

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热心网友时间：2023-10-20 15:43

考虑自旋的氢原子能级简并度=2n^2
氢原子的本征态由3个量子数决定，n是总量子数（=1，2，3，...），氢原子的能级等于E1/n^2；L是角动量量子数，可以取（0，1，2，...，n-1），L越大代表轨道越接近圆；m是轨道角动量分量（=-L,-L+1,...0,...L），它代表轨道的取向和我们人为选的坐标系的“极角”。
(n,L,m）中n确定后，有L=0，1，2，...，n-1，每一个对应的L又有2L+1个m的取值，所以共有1+3+5+...(2n-1)=n^2个简并。再由于每个（n,L,m）有两种可能的自旋（上 or 下），所以有2n^2种简并。
能极简并是指这些态虽然具有相同的能级，但是却有不同的角动量和“极角”。电子的角动量会有磁矩，可以利用磁矩和磁场耦合消除简并（能级劈裂）。