原子物理选择定则：为何j'=0→j=0跃迁是禁戒的？

这个问题得从角动量守恒的本质和光子的固有属性说起，咱们一步步拆解：

• 首先明确跃迁的核心约束：原子和光子组成的系统总角动量必须守恒。光子本身携带1个单位的自旋角动量（自旋量子数s=1），它的角动量投影只能取+1或-1——换句话说，不存在角动量为0的光子。
• 当初态原子的总角动量j=0，末态j'=0时，原子的初始总角动量是0，跃迁后还是0。按照守恒律，光子需要带走的角动量应该是0（0 = 0 + 光子角动量），但这和光子的固有属性完全矛盾——光子根本没法“不带”角动量离开。
• 再看Δj的选择定则：虽然通常说Δj可取0、±1，但这是有前提的，必须满足角动量耦合的三角条件。对于j=0到j'=0的情况，三角条件要求光子的角动量Jγ满足 |j' - Jγ| ≤ j ≤ j' + Jγ，代入j=0、j'=0后，只有Jγ=0才能满足，但光子没有这个状态，所以这个Δj=0的情况是规则的例外，属于绝对禁戒的跃迁。

简单总结：这种跃迁违反了角动量守恒，因为光子无法提供满足守恒要求的角动量状态，所以被禁戒。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者DJA