ナトリウムランプのD1 D2

質問

ナトリウムランプのD線にはD1,D2がありますよね。
コレの違いはいったい何なのでしょうか？
データをみたところ波長はそれぞれ589.592/588.995ですがなぜ違うのですか？

回答No.3

anthracene · ベストアンサー

もうちょっと詳しい説明をしときます。
ナトリウム原子の基底状態では、価電子は3s軌道（軌道角運動量０）には言っているので、価電子の電子スピンがどっちを向いていようと、スピンー角運動量相互作用は生じません。
一方、励起ナトリウム原子では、価電子は3p軌道（軌道角運動量１）に励起されるため、価電子の電子スピンと、軌道角運動量の向きによって、両者の合成角運動量が3/2か1/2の二つの状態ができます。
D線は、この励起状態から基底状態におちるときに出る光です。
励起状態が二つあり、落ちる先の基底状態がひとつであるため、二つの波長の光が出てきます。
なお、短波長の光のほうが強度は強いはずです。
これは、項の多重度を考えると理解できます。

回答No.2

anthracene

電子のスピンと、電子の軌道角運動量との相互作用によって、二つの状態が生じます。
スピン角運動量モーメントと軌道角運動量モーメントが平行or反並行
この二つの状態はエネルギーがわずかに異なるため、光の吸収or放出において、二つの波長の光を吸収or放出することになります。
原子核スピンとの相互作用ではありません。

回答No.1

NAZ0001

この輝線の元になる電子の軌道には、2つの電子が入ることはご存知だと思いますが。2つの電子は、スピンの向きが逆で、そのおかげで1つの軌道に2つ入れます。ただ、実のところ、このスピンの向きと原子核のスピンの向きとの関係で、2つの電子のエネルギー順位がその分わずかに変わっています。それが、このD1とD2という放出される光子のエネルギー差になって現れます。