这思考题前的例题是在讲氢分子的转动能级吧?你一个字一个字读下去,就会知道三件事:一是谱线的强度是正比于处于相应轨道角动量本征态的分子的个数的;二是原子核的总自旋在涉及转动谱的时候是可以视为守恒量的;三是总核自旋的值根据对应的轨道角动量的奇偶不同分为两类,多的一类对应亮线,少的一类对应暗线。(总核自旋与轨道角动量的对应关系来自于全同粒子的交换对称或反对称性,这个应该没问题吧?)
那么这个思考题想问的东西就很明确了,那就是不同类的总核自旋态的分子个数之比是多少。如果认为两个原子核的自旋在构成分子前是完全独立的,那这个比值其实就等于两类核自旋态的基矢个数之比。根据CG系数的性质,可以知道总自旋差一的态肯定一个是对称的另一个是反对称的,所以亮线对应总自旋为2s、2s-2、……的态,暗线对应总自旋为2s-1、2s-3、……的态。两者的基矢个数之比就是(2*2s+1 + 2* (2s-2)+1 +……) / (2* (2s-1)+1 + 2*(2s-3)+1 +……),然后分s为整数和半奇数的情况分别求出即可。
那么这个思考题想问的东西就很明确了,那就是不同类的总核自旋态的分子个数之比是多少。如果认为两个原子核的自旋在构成分子前是完全独立的,那这个比值其实就等于两类核自旋态的基矢个数之比。根据CG系数的性质,可以知道总自旋差一的态肯定一个是对称的另一个是反对称的,所以亮线对应总自旋为2s、2s-2、……的态,暗线对应总自旋为2s-1、2s-3、……的态。两者的基矢个数之比就是(2*2s+1 + 2* (2s-2)+1 +……) / (2* (2s-1)+1 + 2*(2s-3)+1 +……),然后分s为整数和半奇数的情况分别求出即可。