LS 耦合
正文
原子結構(含電子,質子,中子)-模型圖
和自旋角動量
將分別受電子間靜電斥力和交換力(見交換作用)的作用各自耦合成總軌道角動量 pL和總自旋角動量ps,pL=
,其中L、S分別為總軌道量子數和總自旋量子數，啚=h/2π,h為普朗克常數。 以兩個非等效電子為例,其電子組態(n1l1,n2l2),n1、n2和l1、l2分別是兩電子的主量子數和軌道量子數，而電子自旋量子數都為1/2，即s1=s2=1/2。按原子的矢量模型，兩電子的軌道角動量的耦合
,則L=
。自旋角動量的耦合
， 則 S＝1，0。由各種可能的 S、L 值確定原子的多重譜項，不同譜項間能量差別相對來說比較大。而電子的自旋軌道磁相互作用又使pli和ps 耦合成原子總角動量pJ。
,其中J 為總角動量量子數，
。由於假設這種磁相互作用遠小於電子間靜電作用，因此同一多重譜項由於自旋軌道磁相互作用而引起的不同J值的能態間距是很小的,通常稱為能級的精細結構。因此由LS 耦合形成的原子態的符號為2s+1 LJ。 對於等效電子（見原子結構），耦合時要考慮泡利不相容原理，所形成的原子態要比非等效電子形成的少。例如兩個等效p電子經LS 耦合只能形成1 D2、3 P2,1,0、1 S0等五個原子態,而兩個非等效p電子卻可以形成3 D3,2,1、3 P2,1,0、3 S1、1 D2、1 P1、1 S0等十個原子態。
LS 耦合常適用於確定較輕元素原子的較低受激態和基態。對於重元素原子的受激態和輕元素原子的高受激態，則適用另一種稱為jj 耦合的近似方法。
LS 耦合有時也稱羅素－桑德斯耦合。
