等离子体反应：例说化学组分命名规则（分子篇）

往期推送分享了关于原子的一些标准和历史命名规则（《等离子体反应：例说化学组分命名规则（原子篇）》），本期我们不关注如何通过分子符号与电子排布的关系，仅分享分子符号的认知和由分子符号可以获得的一些信息。

仍然从上一篇推送说起，我们给出了原子的命名的能项符号：

其中S是自旋量子数，L为总轨道量子数，J为总角动量量子数。我们以此类推写出分子记号，并将符号含义直接标注在下图：

比较原子能项符号：

（1）轨道量子数L在分子符号中用Λ表示，由Σ、Π、Δ、Φ分别代替原子符号L中的s、p、d、f；

（2）总角动量量子数J在分子符号中用Ω表示；

（3）增加了g/u符号和+/-符号，用来表征同元素双原子分子特有的对称性。

另外，在这些能量记号前，还常常加上A、B、C、a'等，这些符号没有什么意义，用于方便区分。

知道这些分子符号中的量子数、对称性有什么用？工坊君以几个典型的N2激发态：N2(C)，N2(B)，N2(A)和基态N2(X)为例，引入激发态之间跃迁的选择定则：

（1）对称性选择定则

（2）量子数选择定则

根据以上规律，我们可以将N2(C)，N2(B)，N2(A)和基态N2(X)的跃迁规律绘制在如下图的势能曲线上：

由上图各向下箭头我们可以看到：

（1）N2(C)-->N2(B)、N2(B)-->N2(A)均是允许发生的跃迁；

（2）N2(C3)-->N2(a1)过程由于自旋量子数不满足△S=0，N2(A)-->N2(X)过程由于对称性上不满足u-->g，均不能发生。

N2(A)由于不满足选择定则，会在等离子体中存在很长时间，因而被称为“亚稳态”。需要注意的是，不满足选择定则不代表跃迁无法发生——有时只是发生的速率非常、非常慢。但是在特殊情况下，仍然能够探测到这些过程形成的光谱结构。

想要详细了解分子命名规则的读者可以参考以下链接：

https://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_term_symbol

https://en.wikipedia.org/wiki/Selection_rule

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