Wie kann nur ein Valenzelektron im Natrium ein Dublett im Spektrum verursachen?

Das Valenzelektron im Natriumatom wird angeregt und bewegt sich beispielsweise in ein höheres Orbital 3 P und es kommt dann in den niedrigeren Energiezustand 3 S daher sollte es nur eine Linie im Spektrum geben (in Bezug auf diesen bestimmten Übergang). Aber mein Buch sagt da 3 P kann in 2 Zuständen existieren 3 P 1 / 2 Und 3 P 3 / 2 es gibt also Dubletts im Spektrum, aber wie kann nur ein Elektron zwei Übergänge machen - aus 3 P 1 / 2 Zu 3 S und von 3 P 3 / 2 Zu 3 S ?

↑ Welches Buch?
Kapitel 5 aus dem Buch Atomic Physics (Band 2) von John Yarwood

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Es ist nicht ein Elektron, das die Übergänge macht. Für jedes Atom können Elektronen in zwei P-Zuständen existieren und wenn ein Übergang in einen S-Zustand möglich ist, tritt der von Quantensprüngen auf. Wenn Sie also das Spektrum-Dublett sehen, ist es das Ergebnis dieser Quantensprünge von Elektronen in verschiedenen Atomen.

Aber mein Buch sagt, da 3P in 2 Zuständen 3P1/2 und 3P3/2 existieren kann, gibt es also Dubletts im Spektrum, aber wie kann nur ein Elektron zwei Übergänge machen - von 3P1/2 zu 3S und von 3P3/2 zu 3S?

Tatsächlich sagt Ihr Buch richtig, dass es zwei Ebenen gibt, die zum P-Zustand gehören, dh l = 1-Zustand - dies geschieht aufgrund der Kopplung von Spin und Orbitalzustand des Elektrons, die durch Quantenzahlen gegeben sind, nämlich l bzw. s.

Die Spin-Bahn-Kopplung kann diese beiden P-Zustände ergeben, die zu zwei j-Werten gehören;

nämlich j = l + 1/2 und j = l - 1/2 ; Bei gleichem (l = 1) Orbitalzustand kann das Elektron in zwei Spinzuständen +1/2 und -1/2 in der Einheit hbar bleiben. Dies gibt uns die beiden 3Pj-Zustände, nämlich nur j=3/2 und j=1/2.

Da sich das Energieniveau für die beiden obigen j-Werte geringfügig unterscheidet. Das Elektron hat zwei Möglichkeiten, mit bestimmter Wahrscheinlichkeit in einer von ihnen zu bleiben, und die Übergänge in den 3Sj-Zustand führen zu zwei Emissionslinien (D1 und D2), die etwa 5 Angström voneinander entfernt sind, die wir als Natriumdublett kennen. Dies ist ein klarer Beweis/Effekt der Spin-Bahn-Wechselwirkung oder ls-Kopplung.

Ich habe verstanden, dass die beiden Zustände aufgrund der Spin-Bahn-Kopplung entstehen, aber ich war verwirrt, wie beide Übergänge möglich sein können, wenn es ein einzelnes Elektron gibt. Wenn ich also wissen möchte, wie das tatsächlich funktioniert, sollte das Elektron in zwei Zuständen entweder parallel oder antiparallel sein, dh es sollte einen Spin haben + 1 / 2 oder − 1 / 2 . aber wie kann ein Elektron gleichzeitig zwei Spinquantenzahlen haben? Gibt es einen klaren Mechanismus, der diese Übergänge erklärt? oder wir kennen nur die Wahrscheinlichkeit, dass das Elektron in beiden Zuständen sein kann, deshalb sehen wir das Dublett?
@Earthling, die durch das Quantenbild erklärten "Mikrosysteme" - ein bestimmtes Elektron kann mit endlicher Wahrscheinlichkeit in möglichen Zuständen bleiben, aber sobald man seinen Zustand misst, wird es in einem der möglichen Zustände gefunden - also ist es gleichzeitig nicht in beiden vorhanden Angenommen, jemand führt mehrere Messungen an einem bestimmten Atom durch, dann wird es für einige im Zustand I und für den Rest im Zustand II gefunden. Bei der Erzeugung von Spektren ist jedoch eine sehr große Anzahl von Na-Atomen beteiligt, und zwar eine beträchtliche Anzahl von Sie können in beiden Staaten bleiben und Übergangsmöglichkeiten bieten.
Wie kann nur ein Valenzelektron im Natrium ein Dublett im Spektrum verursachen?
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