Физическая энциклопедия - мультиплeтность

(от лат. multiplex многократный), число возможных ориентации в пр-ве полного спина атома или молекулы. Согласно квант. механике, М. c=2S+1, где S спиновое квантовое число. Для систем с нечётным числом N эл-нов S = 1/2, 3/2, 5/2, ... и М. чётная (c= 2, 4, 6,. . .), т. е. возможны дублетные, квартетные, секстетные и т. д. квант. состояния. Если N четно, S=0, 1, 2, ... и М.

нечётная (c=1, 3, 5, . . .); в этом случае возможны синглетные, триплетные, квинтетные и т. д. состояния. Так, для систем с 1 эл-ном (напр., Н, Не+ , H+2, для к-рых S=1/2) c=2, т. е. получаются лишь дублетные состояния; для систем с двумя эл-нами (Не, Н2) синглетные состояния (S=0, c=1, спины эл-нов антипараллельны) и триплетные состояния (5=1, c=3, спины эл-нов параллельны).

Макс. М. для систем с N эл-нами c=N+l соответствует параллельному направлению их спинов. М. определяет кратность вырождения уровней энергии атома или молекулы. 2S+1 квант. состояний, соответствующих уровню энергии с заданным 5, отличаются значениями проекции полного спина и характеризуются квант. числом mS=S, S-1, . . ., -S, определяющим величину этой проекции.

Вследствие спин-орбитального взаимодействия уровень энергии может расщепляться на c подуровней (м у л ь т и п л е т н о е (т о н к о е) р а с щ е п л е н и е, приводящее к расщеплению спектр. линий, см. (см. ТОНКАЯ СТРУКТУРА)). Значения М. для квант. состояний атомов и молекул определяются числом эл-нов в незамкнутых оболочках, т. к. в заполненных оболочках спины эл-нов компенсируются.

Для уровней энергии щелочных металлов с одним внеш. эл-ном c=2, для уровней энергии сложных атомов с незаполненными р-, dи f-оболочками М. могут быть высокими. Для химически устойчивых молекул, имеющих, как правило, чётное число эл-нов, характерны М. c=1 для основного и c=1 и 3 для возбуждённых уровней энергии. .