تأثير دوران الالكترونات

في مجال النوى الكهربائي المتماثل محوريا لا يكون الزخم الزاوي L للغلاف الالكتروني ثابتا بل يدور حول المحور الواصل بين النواتين، محور z .مسقط L على المحور يرمز له λ لأنظمة الالكترون الواحد و Λ لانظمة الالكترونات المتعددة وهو ثابت مميز لكل حالة الكترونية والزخم الزاوي الكلي J هو جمع Λ والزخم الزاوي N للإطار النووي الدائر وهو ليس عموديا على المحور الواصل بين النواتين عندما Λ ≠ 0. ولان الزخم الزاوي الكلي للجزيئة الحرة يجب ان يكون ثابتا فان الجزيئة تدور حول اتجاه J وليس حول محور عمودي على محور z كما موضح في شكل 1 وعند النظر الى السحابة الالكترونية على انها كيان صلد يدور حول المحور z يمكن وصف الجزيئة على انهار دوار متماثل يملك عزمين للقصور الذاتي: عزم القصور الذاتي I_A للسحابة الالكترونية حول المحور z وعزم القصور الذاتي I_B للنوى حول محور عمودي على المحور z وبسبب صغر كتلة الالكترون فان I_A << I_B. الطاقة الدورانية لهذا الدوار المتماثل تساوي:

من شكل 1 نجد ان:

لذا نحصل على التعبير:

حيث الثابت الدوراني ان الحد Λ²A عادة يكون ثابتا لحالة الكترونية معينة ولا يعتمد على العدد الكمي الدوراني J لذلك نصل الى العلاقة الاتية:

..................(1)

الشكل (1)