選択律

物理学や化学における選択律（せんたくりつ、または選択則、選択規則）とは、2つの量子状態間の遷移が許される（許容である）か禁じられているか（禁制であるか）を簡潔に示した規則のことである。
遷移確率.
ある量子状態"i" に相互作用formula_1が働くと、別の量子状態"f" への遷移が可能となる。相互作用が小さい場合は、その遷移確率"Wi→f" がフェルミの黄金率で表される。
よって行列要素formula_3が値をもつかどうかで、その遷移が可能であるかどうかが決まる。
電子遷移.
電子の光吸収や発光は、電子光子相互作用によって起こる1光子過程である。この1光子過程の相互作用は、電気双極子遷移 (E1) の項、磁気双極子遷移 (M1) の項、電気四極子遷移 (E2) の項などの和として表すことができる。
電気双極子遷移の選択律.
ウィグナー＝エッカルトの定理を使って次のような選択律が得られる。
しかし次のような場合は例外的に禁制である。
さらにLS結合を仮定すると、次のような選択律になる。
しかし次のような場合は例外的に禁制である。
これをそれぞれラポルテ選択律、スピン選択律と呼ぶ。
磁気双極子遷移の選択律.
電気双極子遷移のときと同様に、ウィグナーエッカルトの定理を使って次のような選択律が得られる。
しかし次のような場合は例外的に禁制である。
さらにLS結合を仮定すると、次のような選択律になる。
電気四極子遷移の選択律.
電気双極子遷移のときと同様に、ウィグナーエッカルトの定理を使って次のような選択律が得られる。
しかし次のような場合は例外的に禁制である。
さらにLS結合を仮定すると、次のような選択律になる。
振動スペクトル.
赤外分光法では、振動によって電気双極子モーメントformula_27が変化することが許容条件である。
ラマン分光法では、振動によって分極率が変化することが許容条件である。