原子項符號(term symbol)
當一個組態分裂成數個能階時,光譜學家需要為每一階取個簡潔的名字。原子項符號就是這個名字:一小段記法,例如 ^3P_0 或 ^2S_(1/2),一眼就把一個原子能階的總自旋、總軌道角動量與總角動量編碼進去。
格式為 ^(2S+1)L_J。左上標 2S+1 是自旋多重度(1 = 單態、2 = 二重態、3 = 三重態,告訴你總自旋 S)。中央字母以 S、P、D、F、G 對應 L = 0、1、2、3、4,編碼總軌道角動量 L。右下標 J 是總角動量,即 L 與 S 的向量和,取值 J = |L - S|, ..., L + S。每個 J 能階的簡併度為 2J+1(其 m_J 態數)。可加上上標「o」標記奇宇稱。此體系假設 LS(Russell-Saunders)耦合:各個軌道角動量先合成一個良好的 L、各自旋合成良好的 S,之後 L 與 S 才弱耦合為 J。
原子項符號是原子光譜學的詞彙:選擇定則、季曼圖樣與躍遷表都以它書寫。重要的限制是:S 與 L 只有在輕原子的 LS 區才是近似的(「良好的」)量子數。重原子中自旋-軌道耦合很強,jj 耦合接手,S 與 L 因而模糊;但 J 與宇稱始終嚴格良好,故即使 ^(2S+1)L 標記只是名義上的,J 下標與宇稱仍具意義。
氫與鹼金屬的基態為 ^2S_(1/2):單一價 s 電子給出 S = 1/2(多重度 2)、L = 0(S 項)、J = 1/2。鈉的黃色 D 線就是 ^2S_(1/2) 到 ^2P_(1/2) 與 ^2P_(3/2) 的躍遷,這對線由自旋-軌道耦合分裂。
一個組態、數個項符號;J 下標標記精細結構的各子能階。
把這記法讀成三項各自獨立的資訊(自旋、軌道、總和),而非單一數字——上標是 2S+1 而非 S,所以「3」代表 S = 1,並非 S = 3。