回転準位（読み）かいてんじゅんい（その他表記）rotational level

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

回転準位
かいてんじゅんい
rotational level

回転運動を量子化したときのエネルギー固有値で，球対称でない分子や原子核の場合に存在する。古典力学では，回転の運動エネルギーは J²/2I ( J は角運動量，I は慣性モーメント ) で与えられる。しかし量子力学では，角運動量は不連続な値しかとりえないため，対応する回転エネルギーもとびとびの値しかとりえない。具体的にいうと，回転準位の主要項は (h²/8π²I)J(J＋1) で与えられる。ただし h はプランク定数，J は回転量子数で，J＝0 ，1，2，…である。たとえば，質量がそれぞれ m₁ ，m₂ の原子から成る二原子分子で，分子の重心を通り，両原子を結ぶ直線に垂直な軸のまわりの回転において，その準位は前式で与えられる。この場合，分子の慣性モーメント I は I＝m₁m₂r²/(m₁＋m₂) で与えられる。 r は2原子間の距離である。

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