Правила отбора по спину и четности для электромагнитных
переходов непосредственно следуют из законов сохранения момента количества
движения и четности. Так, если начальные и конечные спины квантовой системы
равны Ji, и Jf, а спин фотона равен J, то из правил
сложения моментов следует, что
Закон сохранения четности требует, чтобы четности начального
и конечного состояний Pi, и Pf квантовой системы были
связаны с четностью фотона Рф следующим правилом: PiPf = Рф.Для
фотонов электрического типа, таким образом, получаем PiPf = (-1)J.
Для фотонов магнитного типа PiPf = (-1)J+1.Остановимся
на некоторых следствиях из сформулированных правил отбора.
Во-первых, так как для фотона J > 1, переходы между
состояниями квантовой системы с нулевыми значениями полного момента (т.е.
переходы 00)
с испусканием или поглощением одного фотона запрещены.
При поглощении дипольных фотонов спин конечного состояния
может принимать значения
При поглощении квадрупольных фотонов спин конечного состояния
может принимать значения
Для наиболее простого случая, когда начальное состояние
квантовой системы имеет нулевой спин и положительную четность (JPi = 0+),
возможные конечные состояния (JPf ) cистемы, возникающие
при поглощении дипольных и квадрупольных фотонов электрического и магнитного
типа, показаны на рисунке.