电四极、磁偶极跃迁的偏振选择定则是什么？
2024-11-19 阅读 22
电四极跃迁的偏振选择定则是\Delta l = \pm 1, \Delta m = 0, \pm 1，其中l是轨道角动量量子数，m是磁量子数。
磁偶极跃迁的偏振选择定则是\Delta l = 0, \pm 1, \Delta m = 0, \pm 1。
更新于 2024年11月21日
Ref：arXiv:quant-ph/9702053
简单说说电四极，这玩意直接上网搜还真不好搜。原理上就是电四极磁量子数的跃迁有一个显性的传播方向依赖，
参考(5.11)，一束传播方向n，偏振方向ε的光，激发对应塞曼能级跃迁c^(q)的拉比频率直接被sigma控制，关键项就是 |c_{ij}^{(q)}\epsilon_in_j||c_{ij}^{(q)}\epsilon_in_j|
所以以磁场方向做量子化轴，传播方向和磁场方向的夹角φ，简单理解成量子化轴乘上一个Ry(φ)，磁场在以入射光为法向的偏振平面内的投影与偏振方向夹角为γ，就可以把矢量的坐标建模好了，然后画一下等高线就知道了。圆偏光则不用考虑偏振和磁场夹角，扫一下入射光方向就行。如果你图画对了，你会找到一个(φ，γ）=90°，90°的构型会比较好，或者45°，0°，或者圆偏光对应φ=60°。图自己画一下，怎么定义好呢，就是不激发中间的Δm=+-1。
然后怎么理解单光子能传递多个角动量呢，我的理解是本质是把光子对不同角动量分量做分解了（球鞋函数），所以最后跃迁是耦合到多个能级的一个叠加，然后通过频率做筛选。
磁偶极和电偶极形式上一样，发射的话不应该有啥区别吧
Corney, A. Atomic and Laser Spectroscopy. (Oxford University Press, Incorporated, Oxford, 2006).感觉看看经典辐射会更有用
做一个小补充吧，私以为对跃迁的偏振选择这个题目定义就不太恰当，大伙都觉得pi光激发Δm=0，sigma光激发+-1，那么有没有思考过应该怎么打pi光和sigma光呢，和光入射方向有没有关系呢，斜入射的圆偏光会激发什么能级跃迁呢？
带着这个问题看前面的e2跃迁的部分会明白很多，其实对e1也是同样道理的。所以与其说是偏振分布应该说是不同zeeman能级的荧光角分布，在这个立场下，e2跃迁的角分布参考d轨道波函数，长相过于狰狞了，讨论偏振选择也不存在意义了吧。
