サハの式について

質問

はじめまして。大学でプラズマ工学を学んでいるものです。サハの式に出てくる基底準位及び電離準位の統計的重み（go及びgi）とは何なのかを教えて頂けませんか？また、gi/goがたいていの場合1になる理由もイマイチ理解できていません。詳しくご教授お願いします。よろしくおねがいします。

回答No.1

quadlike

g[i]は普通スピン状態の数を表しています.

例えば，陽子や電子は，スピンが1/2であるので，スピンの状態として
は，上向き +1/2 と下向き -1/2 の二つの状態があり，g[p]＝g[e]＝2
です．

また水素の基底状態（1s）だと，スピンが0，1の二つのエネルギー準位
（超微細構造）があり，スピンが 0 の準位はスピンの状態は 0 のみ，
スピンが1の準位はスピンの状態は -1，0，1 の三つあるので合計で
　g[1s]＝1＋3＝4
となります．

サハの式の適用例として
　p＋e ⇔ H[1s]
という反応を考えてみます．このとき，サハの式には，因子
　g[1s]/(g[p]g[e])
が現れますが，上の議論より，g[1s]＝4，g[p]＝g[e]＝2なので
　g[1s]/(g[p]g[e])＝1
となります．