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回転準位 かいてんじゅんいrotational level

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

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角運動量I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プランク定数J回転量子数で,J=0 ,1,2,…である。たとえば,質量がそれぞれ m1m2 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 IIm1m2r2/(m1m2) で与えられる。 r は2原子間の距離である。

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