ランデのg因子

ランデのg因子（ランデのジーいんし、Landé g-factor）は物理学において、特に用いられることの多いg因子の一種であり、電子のスピン角運動量、軌道角運動量に対するg因子である。1921年にアルフレット・ランデがゼーマン効果についての論文Alfred Landé, "Über den anomalen Zeemaneffekt (Teil I)", Zeitschrift für Physik 5, 231-241 (1921)Alfred Landé, "Über den anomalen Zeemaneflekt (II. Teil)", Zeitschrift für Physik 7, 398-405 (1921)で導入した因子であることより名づけられた。

原子物理学においては、弱い磁場にある原子のエネルギー準位の式の中に表れる比例定数である。原子軌道中の電子の量子状態は通常、エネルギーが縮退している。これは全ての量子状態が同じ角運動量を有し、縮退しているためである。原子が弱い磁場にある場合、縮退は解除される。

因子は（系の内部磁場と比べて）弱い一様な磁場中にある原子のエネルギーを一次の摂動論で計算する際に表れる。ランデの因子は正確には以下のように書くことができる。

電子軌道の因子はであり、更にスピンのg因子はであると近似すると、上記の数式は単純に以下のように表すことができる。

ここで
は電子の全角運動量量子数
は軌道角運動量
はスピン角運動量。

電子ではであるため、この式のの個所をとする形で書かれることもある。とは電子の（ランデの因子とは異なった）g因子である。

更に、原子の全角運動量で表した原子の因子を知りたい場合には、以下の式となる。

最後の式変形は、電子と陽子の質量比よりとみなして近似した。

ランデのg因子はゼーマン効果のスペクトル解析で利用される。弱い磁場中におかれた原子のエネルギー準位は、磁場によりエネルギーの変化

を生じる。ここではボーア磁子、は全角運動量の磁場方向の成分。

 参考文献 

 関連項目 
 ゼーマン効果
 アインシュタイン＝ド・ハース効果

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