電子状態
遷移確率はフェルミの黄金律で表される。始状態は光子数nkv で電子系が状態i である状態 | i , n k v ⟩ {\displaystyle |i,n_{kv}\rangle } 、そして終状態は光子数nkv - 1 で電子系が状態f である状態 | f , n k v − 1 ⟩ {\displaystyle |f,n_{kv}-1\rangle } である。
W a b s = 2 π ħ | ⟨ f , n k v − 1 | H ^ ′ | i , n k v ⟩ | 2 δ ( E f − E i ) {\displaystyle W_{\mathrm {abs} }={\frac {2\pi }{\hbar }}|\langle f,n_{kv}-1|{\hat {H}}'|i,n_{kv}\rangle |^{2}\delta (E_{f}-E_{i})}
光吸収は、電子と光の相互作用によって起こる。
H ^ ′ = − e 2 m e ∑ k , ν = 1 , 2 2 π ħ ω ( k ) V ( a ^ k ν + a ^ − k ν † ) { p ⋅ ε ν ( k ) e i k ⋅ r + e i k ⋅ r ε ν ( k ) ⋅ p } {\displaystyle {\hat {H}}'=-{\frac {e}{2m_{e}}}\sum _{{\boldsymbol {k}},\nu =1,2}{\sqrt {\frac {2\pi \hbar }{\omega ({\boldsymbol {k}})V}}}({\hat {a}}_{{\boldsymbol {k}}\nu }+{\hat {a}}_{-{\boldsymbol {k}}\nu }^{\dagger })\{{\boldsymbol {p}}\cdot {\boldsymbol {\varepsilon }}_{\nu }({\boldsymbol {k}})e^{i{\boldsymbol {k\cdot r}}}+e^{i{\boldsymbol {k\cdot r}}}{\boldsymbol {\varepsilon }}_{\nu }({\boldsymbol {k}})\cdot {\boldsymbol {p}}\}}
電子状態(でんしじょうたい)または電子構造(でんしこうぞう)とは、物質(原子、分子なども含む)における電子の状態のこと。
「電子状態」「電子構造」に相当する英語としては、"electronic structure"、"electronic state(s)"、"electronic property" などがある。
電子状態間の遷移を電子遷移(でんしせんい)という。
電子の状態を表す形式が様々考えられている。
具体的な電子の状態として、電荷密度(電荷分布)、バンド構造(あるいは電子の準位)、磁気構造(あるいは電子のスピンの状態)、フェルミ面、状態密度、原子間の結合の状態(電荷分布と関係)などが挙げられる。これら以外にも電子状態を示す様式は、数多く存在する。
「電子状態」と「電子構造」は通常は同義と考えてよいが、場合によってその意味合いが微妙に異なることがある。