Différence entre le couplage spin-orbite et l'effet Russell-Saunders

Le différence clé entre le couplage de spin-orbite et l'effet Russell-Saunders est que Le couplage de spin-orbite décrit l'interaction entre le rotation d'une particule avec son «mouvement orbital tandis que l'effet de couplage Russell-Saunders décrit le couplage des moments angulaires orbitaux de plusieurs électrons.

Le terme couplage en chimie analytique fait principalement référence à l'interaction entre les composants chimiques tels que les orbitales et les électrons. Le couplage de spin-orbite et l'effet Russel-Saunders sont deux de ces formes de couplage. Généralement, l'effet Russell-Saunders est nommé Couplage LS et fait référence à l'interaction entre les moments angulaires des orbitales L et S.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que le couplage spin-orbite 
3. Quel est l'effet Russell-Saunders
4. Comparaison côte à côte - couplage de spin-orbite vs effet russell-sainders sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que le couplage spin-orbite?

Le couplage spin-orbite est un type d'interaction entre le spin d'une particule et son mouvement à l'intérieur d'un potentiel. C'est un type d'interaction relativiste. Un exemple courant en chimie pour le couplage spin-orbite est l'interaction spin-orbite qui conduit aux changements dans les niveaux d'énergie atomique d'un électron en raison de l'interaction électromagnétique entre le dipôle magnétique d'un électron et son mouvement orbital, ainsi que l'électrostatique champ du noyau atomique chargé positivement. Nous pouvons détecter le couplage en orbite spin comme une division des lignes spectrales. Il apparaît comme un effet Zeeman qui est produit par deux effets relativistes: le champ magnétique apparent vu du point de vue de l'électron et le moment magnétique de l'électron.

Figure 01: potentiel de couplage de spin-orbite

Le phénomène de couplage spin-orbite est important dans le domaine de la spintronique afin de mener les électrons en semi-conducteurs et autres matériaux. De plus, le couplage spin-orbite est la cause de l'anisotropie magnétocristalline et de l'effet spin-hall. Nous pouvons observer le couplage en orbite spin dans les niveaux d'énergie atomique et dans les solides également.

Quel est l'effet Russell-Saunders?

L'effet Russell-Saunders est un type d'effet de couplage dans la chimie analytique dans laquelle tous les moments angulaires de plusieurs électrons sont fortement couplés ensemble, formant le moment angulaire orbital électronique total de l'atome. Ce phénomène est généralement nommé couplage LS parce que L signifie un moment angulaire orbital et S signifie spin momentum angulaire. C'est l'un des schémas de couplage les plus simples en chimie.

Figure 02: couplage LS

Le couplage de Russell-Saunders peut être observé principalement dans les atomes légers qui ont généralement une valeur inférieure à 30 pour le nombre atomique. Dans ces petits atomes, l'électron rotation (s) interagit les uns avec les autres, formant un (s) moment angulaire total de spin (s). Le même processus se produit avec les orbitales électroniques (L) formant un moment angulaire orbital total (L). L'interaction entre ces moments L et S est nommé LS Couplage ou Effet Russell-Saunders. Cependant, dans de grands champs magnétiques, nous pouvons observer ces deux découplage. Par conséquent, ce phénomène convient aux systèmes avec des champs magnétiques externes petits et faibles.

Quelle est la différence entre le couplage de spin-orbite et l'effet Russell-Saunders?

Le terme couplage en chimie analytique fait principalement référence à l'interaction entre les composants chimiques tels que les orbitales et les électrons. La principale différence entre le couplage en orbite spin et l'effet Russell-Saunders est que le couplage spin-orbite décrit l'interaction entre le rotation d'une particule avec son «mouvement orbital tandis que l'effet de couplage Russell-Saunders décrit le couplage du moment angulaire orbital de plusieurs électrons.

Vous trouverez ci-dessous un résumé de la différence entre le couplage spin-orbite et l'effet Russell-Saunders sous forme tabulaire.

Résumé - Couplage de spin-orbite vs Effet Russell-Saunders

Le terme couplage en chimie analytique fait principalement référence à l'interaction entre les composants chimiques tels que les orbitales et les électrons. La principale différence entre le couplage de l'orbite de spin et l'effet Russell-Saunders est que le couplage de l'orbite de spin décrit l'interaction entre le rotation d'une particule avec son «mouvement orbital tandis que l'effet de couplage Russell-Saunders décrit le couplage du moment angulaire orbital de plusieurs électrons.

Référence:

1. «Couplage de spin-orbite.”Chemistry LibreTexts, LibreTexts, 15 août. 2020, disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «Potentiel de couplage spin-orbite» par Food95 - Propre travaux (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. «Couplage LS» par Maschen - Propre travaux (domaine public) via Commons Wikimedia