Физическая энциклопедия - отбора правила

правила, определяющие возможные квантовые переходы для атомов, молекул, ат. ядер, взаимодействующих элем. ч-ц и др. О. п. устанавливают, какие переходы разрешены (вероятность перехода велика) и какие запрещены строго (вероятность перехода равна нулю) или приближённо (вероятность перехода мала); соотв. О. п. разделяют на строгие и приближённые.

При хар-ке состояний системы с помощью квантовых чисел О. п. определяют возможные изменения этих чисел при переходе рассматриваемого типа. О. п. связаны с симметрией квант. систем, т. е. с неизменностью (инвариантностью) их св-в при определ. преобразованиях, в частности координат и времени, и с соответствующими сохранения законами.

Переходы с нарушением строгих законов сохранения энергии, импульса (для реальных переходов), момента импульса, электрич. заряда и т. д. замкнутой системы абсолютно исключаются. Для излучат. квант. переходов между стационарными состояниями атомов и молекул очень важны строгие О. п. для квант. чисел J и mJ, определяющих возможные значения полного момента импульса М и его проекции Мz (M2=С›2J/(J+1), Mz=С›mJ).

Эти правила связаны с равноправием в пр-ве всех направлений (для любой точки сферич. симметрия) и всех направлений, перпендикулярных выделенной оси z (аксиальная симметрия), и соответствуют сохранению момента импульса и его проекции на ось z. Из законов сохранения полного момента импульса и его проекции для системы, состоящей из микрочастиц и из испускаемых, поглощаемых и рассеиваемых фотонов, следует, что при квант.

переходе J и mJ могут изменяться в случае электрич. и магн. дипольных излучений (см. ИЗЛУЧЕНИЕ) лишь на 0, В±1, а в случае электрич. квадрупольного излучения (а также в случае комбинационного рассеяния света) на 0, В±1, В±2. Другое важное О. п. связано с законом сохранения полной чётности для изолированной квант. системы (этот закон нарушается лишь слабым взаимодействием).

Квант. состояния атомов, всегда имеющих центр симметрии, а также тех молекул и кристаллов, к-рые имеют такой центр, делятся на чётные и нечётные по отношению к пространств. инверсии (отражению в центре симметрии, т. е. к преобразованию координат хВ®-х, уВ®-y, zВ®-z); в этих случаях справедлив т. н. альтернативный запрет для излучательных квант.

переходов: для электрического дипольного излучения запрещены переходы между состояниями одинаковой чётности (т, е. между чётными или между нечётными состояниями), а для дипольного магнитного и квадрупольного электрического излучений (и для комбинац. рассеяния) переходы между состояниями разл. чётности (т. е. между чётными и нечётными состояниями).

В силу этого запрета можно наблюдать, в частности в ат. спектрах астр. объектов, линии, соответствующие магн. дипольным и электрич. квадрупольным переходам, обладающим очень малой вероятностью по сравнению с дипольными электрич. переходами (т. н. запрещённые линии). Наряду с точными О. п. по J и mJ существенны приближённые О. п. при дипольном излучении атомов для квант.

Учёт этого вз-ствия нарушает последнее О. п., и появляются т. н. интеркомбинац. переходы, вероятности к-рых тем больше, чем больше ат. номер элемента. Для молекул имеются специфич. О. п. для электронных, колебат. и вращат. молекулярных спектров, определяемые симметрией равновесных конфигураций молекул, а для кристаллов О. п. для их электронных и колебат.

и слабого. Процессы превращений элем. ч-ц подчиняются строгим законам сохранения электрич. заряда Q, барионного заряда В и лептонного заряда L, к-рым соответствуют строгие О. п.: DQ=DB=DL=0 (это означает, что при достигнутой точности измерений нарушения этих О. п. не обнаружены). Существуют также приближённые О. п. Из изотопической инвариантности сильного вз-ствия следует О.