Acoplamiento de momento angular

En casos simples, la dirección del vector momento angular se desprecia, y el acoplamiento espín-órbita es la razón entre la frecuencia con la que un planeta u otro cuerpo celeste rota sobre su propio eje y aquella con la que orbita alrededor de otro cuerpo.Así, despreciando la interacción interelectrónica (y otras perturbaciones menores como el acoplamiento espín-órbita), el momento angular orbital l de cada electrón conmuta con el del Hamiltoniano total.Un tercer tipo de momento angular conservado, asociado con la magnitud cuántica del espín, no tiene análogo clásico.Sin embargo, todas las reglas del acoplamiento de momentos angulares se aplican también al espín.En física atómica, el acoplamiento espín-órbita describe una interacción del momento magnético asociado al espín de los electrones y de su movimiento orbital alrededor del núcleo.Las líneas espectrales están asociadas a niveles de energía del sistema.En el caso donde niveles de energía parecen coincidir, por ejemplo tienen la misma energía si el electrón tenía el espín alineado o antialineado con el momento angular orbital, ahora se separan un poco debido a la interacción espín-órbita que prefiere una alineación sobre la otra.Comúnmente, lo encontramos cuando en un ion, un átomo o una molécula, además de electrones desparejados (que aportan momento magnético de espín) tenemos una configuración electrónica con degeneración orbital.En este sentido, son habituales diferentes aproximaciones, según los casos, como se detalla más abajo.La interacción espín-órbita así considerada está directamente relacionada con el desdoblamiento a campo nulo y con el factor g de Landé: si hay elongación axial en la coordinación del ion metálico, unEn átomos ligeros (generalmente Z<30, o metales de la primera serie de transición), los espines electrónicos si interaccionan entre sí y resultan en un momento angular de espín S. Del mismo modo, los momentos angulares orbitales li forman un momento angular orbital total L. La interacción entre los números cuánticos L and S es llamada acoplamiento Russell-Saunders o acoplamiento LS.que sí tiene esa propiedad y los Coeficientes Clebsch—Gordan que nos enlazan una base y otra: La situación es diferente en los átomos más pesados, donde las interacciones espín-órbita frecuentemente son de tallas comparables a las interacciones espín-espín y/o las órbita-órbita, por lo que S y J ya no son buenos números cuánticos para esos sistemas.El esquema j-j es el opuesto al de Russell-Saunders, y se basa en una interacción magnética es mucho más intensa que la electrostática.En los casos en los que las interacciones espín-órbita son comparativamente pequeñas, lo más adecuado es combinar cada momento angular orbital individual li con su correspondiente momento angular de espín si, originando momentos angulares individuales ji, y sumar éstos para obtener el momento angular total J Cuando es necesaria una aplicación simultánea de las dos interacciones, por ser de magnitud comparable, la resolución del problema presenta una complejidad mucho mayor, y no es posible llegar a soluciones analíticas generales.En estos casos, es útil e ilustrativo representar diagramas de correlación entre las dos aproximaciones anteriores.El acoplamiento espín-espín es el que ocurre entre los momentos angulares de espín, intrínsecos a diferentes partículas.Entre espines electrónicos, el canje magnético es la base de la magnetoquímica, dando lugar por ejemplo a acoplamientos ferromagnéticos o antiferromagnéticos.