X線ってなぜ・・・

２Ｓ軌道から１Ｓ軌道や３Ｓ軌道から１Ｓ軌道のように、同じ軌道に電子が落ちないのはなぜですか？
２Ｐから１Ｓより２Ｓから１Ｓのほうが落ちやすいように思えるのですが・・・

No.2 ベストアンサー 回答者： noname#11476 回答日時： 2005/06/01 12:27

電子軌道が重ならないからです。

つまり１ｓと２ｓでは軌道の重なりがありません。（厳密には確率は低いけど重なりはあるのでわずかな確率は存在しますが）
だからです。

このことは電子が遷移する状態を波動関数で表すとき、その式の中に２の波動関数の積が現れることでわかります。この積が全部の領域で０、つまり重なりが無ければ遷移できません。

わかりやすいイメージで言うと、電子には質量があります。しかし量子力学では一瞬にして電子の遷移が起きます。これは質量のある電子がワープすることになり、ちょっと考えられないわけです。

しかし軌道の重なりがあるということは、どちらの軌道にも属しているといえる領域があるわけで、電子はワープしなくても軌道遷移を瞬時に行えます。

そういうことです。

この話し自体はＸ線とは特に関係がありませんが．．．

No.1 回答者： First_Noel 回答日時： 2005/05/31 05:48

Ｘ線に限らずこれは分光学又は原子分子物理に関するものですね．

「２Ｓ」とか書かれていますが，大文字の「Ｓ」は全方位量子数を表しますが，
その場合は「２Ｓ→１Ｓ」はあり得ます．
電子１個１個については小文字で書いて，その場合は「２ｓ→１ｓ」は禁則遷移です．
で，ご質問ですが，なぜ選択規則があるのかとなると・・・分かりません．
これは予想ですが，古典的に考えると，大きな円軌道から小さな円軌道に移るには，
まず両者に接する楕円軌道を経由する方が起こりやすそうに思います．
なぜなら，大きな円軌道のある１点で運動エネルギーを失うと，
この楕円軌道になるからです．
そこから小さな円軌道に移るには，更にその楕円軌道の１点で運動エネルギーを失うことになります．
（量子化されているので，「ある１点」と書きました．）