ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการ coupling ของ spin-orbit และผลของ Russell-Saunders คือ coupling ของ spin-orbit อธิบายการทำงานร่วมกันระหว่างการหมุนของอนุภาคกับการเคลื่อนที่ของวงโคจรของมัน ในขณะที่ผล coupling ของ Russell-Saunders อธิบายการมีเพศสัมพันธ์ของโมเมนต์เชิงมุมของวงโคจรของ อิเล็กตรอนหลายตัว
คำว่า coupling ในเคมีวิเคราะห์ส่วนใหญ่หมายถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบทางเคมี เช่น ออร์บิทัลและอิเล็กตรอน Spin-orbit coupling และ Russel-Saunders effect เป็นรูปแบบการมีเพศสัมพันธ์สองรูปแบบ โดยทั่วไป เอฟเฟกต์รัสเซล-ซอนเดอร์จะตั้งชื่อเป็นข้อต่อ LS และหมายถึงปฏิกิริยาระหว่างโมเมนต์เชิงมุมของออร์บิทัล L และ S
ข้อต่อ Spin-Orbit คืออะไร
สปิน-ออร์บิทคัปปลิ้งเป็นปฏิสัมพันธ์ประเภทหนึ่งระหว่างการหมุนของอนุภาคกับการเคลื่อนที่ภายในศักยภาพ เป็นปฏิสัมพันธ์เชิงสัมพัทธภาพประเภทหนึ่ง ตัวอย่างทั่วไปในวิชาเคมีสำหรับการมีเพศสัมพันธ์แบบสปิน-ออร์บิทคือปฏิสัมพันธ์ของสปินออร์บิทซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในระดับพลังงานปรมาณูของอิเล็กตรอนอันเนื่องมาจากอันตรกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างไดโพลแม่เหล็กของอิเล็กตรอนกับการเคลื่อนที่ของวงโคจร ร่วมกับไฟฟ้าสถิต สนามของนิวเคลียสอะตอมที่มีประจุบวก เราสามารถตรวจจับ coupling ของสปินออร์บิทเป็นการแยกเส้นสเปกตรัม ปรากฏเป็นเอฟเฟกต์ Zeeman ที่เกิดจากเอฟเฟกต์สัมพัทธภาพสองอย่าง: สนามแม่เหล็กที่มองเห็นได้จากมุมมองของอิเล็กตรอนและโมเมนต์แม่เหล็กของอิเล็กตรอน
รูปที่ 01: Spin-Orbit Coupling Potential
ปรากฏการณ์ coupling ของ spin-orbit มีความสำคัญในด้าน spintronics เพื่อนำอิเล็กตรอนในเซมิคอนดักเตอร์และวัสดุอื่นๆ ยิ่งไปกว่านั้น การมีเพศสัมพันธ์แบบสปิน-ออร์บิทเป็นสาเหตุของแอนไอโซโทรปีของแมกนีโตคริสตัลไลน์และผลกระทบของสปินฮอลล์ เราสามารถสังเกต coupling ของวงโคจรในระดับพลังงานปรมาณูและในของแข็งได้เช่นกัน
รัสเซล-แซนเดอร์เอฟเฟคคืออะไร
Russell-Saunders effect เป็นเอฟเฟกต์การมีเพศสัมพันธ์ในเคมีวิเคราะห์ซึ่งโมเมนตัมเชิงมุมทั้งหมดของอิเล็กตรอนหลายตัวถูกประกอบเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา ทำให้เกิดโมเมนตัมเชิงมุมเชิงมุมของวงโคจรอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดของอะตอม ปรากฏการณ์นี้มักเรียกว่า LS coupling เนื่องจาก L หมายถึงโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจรและ S หมายถึงโมเมนตัมเชิงมุมของการหมุน นี่เป็นหนึ่งในรูปแบบการจับคู่ที่ง่ายที่สุดในวิชาเคมี
รูปที่ 02: LS Coupling
รัสเซล-ซอนเดอร์สคัปปลิ้งสามารถสังเกตได้ในอะตอมของแสงเป็นหลัก ซึ่งมักจะมีค่าน้อยกว่า 30 สำหรับเลขอะตอม ในอะตอมขนาดเล็กเหล่านี้ การหมุนของอิเล็กตรอนจะมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ทำให้เกิดโมเมนตัมเชิงมุมของการหมุนรอบทั้งหมด (S) กระบวนการเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับออร์บิทัลของอิเล็กตรอน (l) ทำให้เกิดโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจรทั้งหมด (L) ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเมนตา L และ S เหล่านี้มีชื่อว่า LS coupling หรือผลของ Russell-Saunders อย่างไรก็ตาม ในสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ เราสามารถสังเกตการแยกโมเมนตาทั้งสองนี้ ดังนั้น ปรากฏการณ์นี้จึงเหมาะสำหรับระบบที่มีสนามแม่เหล็กภายนอกขนาดเล็กและอ่อนแอ
ความแตกต่างระหว่างข้อต่อแบบ Spin-orbit Coupling และผลของ Russell-Saunders คืออะไร
คำว่า coupling ในเคมีวิเคราะห์ส่วนใหญ่หมายถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบทางเคมี เช่น ออร์บิทัลและอิเล็กตรอนความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง coupling ของ spin-orbit และผลของ Russell-Saunders คือ coupling ของ spin-orbit อธิบายการทำงานร่วมกันระหว่างการหมุนของอนุภาคกับการเคลื่อนที่ของวงโคจรของมัน ในขณะที่ผล coupling ของ Russell-Saunders อธิบายการมีเพศสัมพันธ์ของโมเมนตาเชิงมุมของวงโคจรของอิเล็กตรอนหลายตัว
ด้านล่างคือบทสรุปของความแตกต่างระหว่าง coupling ของ spin-orbit coupling และเอฟเฟกต์ Russell-Saunders ในรูปแบบตาราง
Summary – Spin-orbit Coupling vs Russell-Saunders Effect
คำว่า coupling ในเคมีวิเคราะห์ส่วนใหญ่หมายถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบทางเคมี เช่น ออร์บิทัลและอิเล็กตรอน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง coupling ของ spin orbit coupling และผลของ Russell-Saunders คือ coupling ของ spin orbit coupling อธิบายปฏิสัมพันธ์ระหว่างการหมุนของอนุภาคกับการเคลื่อนที่ของวงโคจรของมัน ในขณะที่ผล coupling ของ Russell-Saunders อธิบายการมีเพศสัมพันธ์ของโมเมนตาเชิงมุมของวงโคจรของอิเล็กตรอนหลายตัว