랑데 지 인자

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물리학에서 랑데 지 인자(Landé g-factor)는 궤도 각운동량스핀을 가진 전자에 대한 지 인자이다. 그 명칭은 이를 1921년에 처음 언급한[1] 독일 태생 미국 물리학자 알프레트 랑데(Alfred Landé)에서 따왔다. 일반적으로 원자의 궤도에 존재하면서 같은 각운동량을 가지는 전자는 서로 같은 에너지를 가진다. 그러나 외부에서 약한 자기장을 걸어줄 경우 에너지 겹침 현상이 깨지는데, 이 때 에너지의 변화량은 랑데 지 인자의 배수만큼이다.

궤도 각운동량이 만드는 자기 모멘트스핀이 만드는 자기 모멘트를 함께 생각해서 전자의 총 각운동량 J에 대하여 총 각운동량 지 인자 는 아래 식과 같이 계산된다.

여기서 궤도 각운동량 지 인자는 1의 값을 가지며 근사를 통하여 스핀 지 인자는 2의 값을 가지므로 는 근사적으로

으로 나타난다.

원자의 총 각운동량 F=I+J에 대하여 지 인자를 구해보고 싶다면 아래의 식을 이용하여 얻을 수 있다.

마지막 식의 근사는 전자양성자의 상대적인 질량 차이 때문에 의 값이 보다 크다는 것을 이용하였다.

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각주[편집]

  1. Landé, Alfred (1921). “Uber den anomalen Zeemaneffekt”. 《Zeitschrift für Physik5 (4): 231. Bibcode:1921ZPhy....5..231L. doi:10.1007/BF01335014.